Главная >  Аналоговая интегральная схема 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74


Рнс. 7 18.

амплитудный

хранения. Амплитудный детектор положительного сигнала выполнен на усилителе А2, диодах Д1 п Д2 и конденсаторе С/. Уменьшение в два раза сигнала на входном резистивном делителе Rl компенсируется далее усилителем A3, так что общее усиление входного сигнала равно единице. Усилители A3 и AI вместе с элементами в цепях ОС реализуют инвертирующий амплитудный детектор отрицательного сигнала. В этой схеме выход детектора положительных сигналов обеспечивает опорное напряженне для детектора отрицательных сигналов. Бла-годаря* этому усилитель A3 суммирует усиленный выходной сигнал положительного детектора с выходным напряжением детектора отрица- тельных сигналов. Цепь ре-зистивного делителя Rf служит для согласования опорных потенциалов обоих детекторов.

По сравнению с рассмотренными выше схемами данный детектор обладает значительно большей точностью, поскольку запоминающие конденсаторы С1 и С2 подключены kjj6ohm входам усилителя

A3, что обеспечивает частичную компенсацию влияния входных токов усилителя A3. Кроме того, соответствующим выбором величин емкостей можно скомпенсировать влияние входных токов усилителей А1 и А2 на скорость спада напряжения на конденсаторе С/. При равенстве входных токов всех трех ОУ условие компенсации оиределяетс%соотношением = ЗС3. Для определедия погрешности двухстороннего детектора можно просуммировать погрешности составных детекторов, учитывая, что включение делителя на Rl удваивает напряжение смещения нуля усилителя А2. Делитель на резисторах R2 в два раза увеличивает напряжение смещения нуля A3, а соответствующее увеличение усиления по петле обратной связи удваивает погрешность коэффициента передачи усилителя A3.

Быстродействие двухстороннего детектора ограничивается длительностью переходного процесса иа С1, С2. При большом сопротивлении резистора R2 время готовности схемы значительно увеличивается из-за ограниченной скорости заряда конденсатора С2. cилитeли AI и А2 должны сохранять большое входное сопротивление при перегрузках по входу, чтобы исключить разряд С/ в режиме хранения, i должны быть скорректированы на нулевой выброс.

Детектор абсолютных значений экстремумов (рис. 7,19). Представляет собой комбинацию простого амплитудного детектора по-

Двухсторонний детектор



ложительных сигналов с инвертирующим амплитудным детектором, отрицательных сигналов прн общих запоминающем конденсаторе н выходном буферном каскаде A3. Усилители А1 и A3 образуют амплитудный детектор положительных сигналов, подобный приведенному на рис. 7.13. Положительный сигнал, превышающий напряжение на конденсаторе,- дозаряжает последний через усилитель

А1 до максимальной величины. Поведение входного сигнала в области отрицательных напряжений фиксируется инвертирующим амплитудным детектором на усилителях А2 н A3. Если величина отклонения отрицательного напряжения больше соответствующего напряжения на конденсаторе, то через резистор обратной связи RI па инвертирующий вход усилителя А2 поступает отрицательное напряжение, В результате этого -на Еыходе усилителя Al появляется положительный перепад напряжения для заряда кои-а инвертирующий вход AI через резистор обратной связи R2 изменяет свой потенциал до равенства напряже1шй нд обоих входах А1. Таким образом, независи\ю от полярности входного сигнала напряжение на Cg и, следовательно, на выходе детектора всегда положительно.


Рис.

7.П Дсектор абсолютных зна-iCHiji э1-ч.,трем>мов

денсатора до. t/,

73, Аналоговые ключи и коммутаторы

В МЭА для переключения аналоговых сигналов ислользутот БТ и ПТ, которые имеют недопустимо большую для мнотих случаев ошибку коммутации из-за больших величин остаточного напряжения, сопротивления в открытом состоянии и токов утечки в закрытом. Перечисленные ошибки можно значительно уменьшить, используя ОУ совместно с БТ и ПТ [22-27].

Ключи иа ПТ и ОУ получили наибольшее распространение благодаря простоте структур и большому дина.мическому диапазону коммутируемых сигналов. В простейшем коммутаторе (рнс, 7.20) точность коэффициента передачи схемы увеличивается при использовании ОУ с транзистором ТЗ в цепи общей ОС, который идентичен по параметрам Т1 и Т2. Это значительно уменьшает влияние дрейфов транзисторов Т1, Т2 и их конечного сопротивления гр в открытом состоянии.

Полностью исключено влияние г , на параметры ключа в схеме рис, 7.21, а. ПТ включены в цепьОС, поэтому действующая величина их сопротивления г. уменьшается в Ки раз. Еслн использо-



вать вместо ПТ ключи на БТ, то во столько же раз уменьшится действующая величина их остаточного напряжения. Структура ключа на рис. 7.21, а обеспечивает наиболее точное переключение суммирующих цепей в множительном ЦАП {рис, 7.21, б). Суммирующая цепь заземляет через резистор R! или пропускает навы-ход входной сигнал в зависимости от того, включен или нет резистор R2 в цепь ОС усилителя А1, Когда Т1 замкнут, а Т2 разомкнут, 90

резистор R2 заземлен и является

R Tf

R f =111

Hw

составным элементом Т-образного резнстнвиого моста, построенного из резисторов R}, R4 и R2. В противоположном состоянии ключей транзистор Т2 замкнут, а Т1 разомкнут и заземляет среднюю точку В через выход усилителя А1. Поэтому Еых=0. Ошибка передачи £/вх при R R = = R R определяется только неидеальностью ОУ.

ПТ в аналоговых ключах требуют, чтобы f/ynp превышало диапазон изменения Vр-л, что приводит к значнтельнъьм коммутационным ошибкам (передача (/упр в цепь коммутадин U-e через паразитные конденсаторы ПТ), ухудшающим динамические параметры

Рис. 7.20, Комжутатор с ПТв це-. пи ОС

ffbx

[ 1>-ч-а


Rf д RO-


Рис, 7.21. Прецнзпонний аналоговый ключ (а) и ег© кстгользование в сумма-, рующей цепн множительного ЦАП (б)

таких ключей. Поэтому при увеличении частоты входных сигналов статические составляющие ошибки передачи Vменьше динамических уже при /вх> 1 кГц [23].

Ключи на БТ и ОУ в отличие от рассмотренных выше управляются меньшими сигналами, обеспечивают большее быстродействие н меньшие коммутационные помехи, ио обычно сложнее по структуре.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74