полупроводниковых приборов 14 глава




Для устранения влия­ния нагрузки на разряд конденсатора можно использо­вать на выходе УВХ повторитель напряжения на ОУ, как показано на рис.15.5,б. В этой схеме нагрузка подключается к выходу ОУ, а к емкости хранения подклю­чается вход ОУ, который имеет большое входное сопротивление.

Для снижения помех из цепи управления (коммутационных помех) в схеме рис.15.5,б введен транзистор VT2. Во время выборки транзистор VT2 заперт, а стабилитрон VD включен, и напряжение на затворе меньше напряжения на стоке на напряжение стабилитрона Uст. При этом транзистор VT1 открывается, и кон­денсатор хранения Схр заряжается до напряжения uвх.

Когда транзистор VT2 открывается, схема переводится в режим хранения. Перепад напряжения, запирающего транзистор VT1, равен Uст и не зависит от uвх. Поэтому сигнал помехи, поступающий через емкость затвора, будет постоянным и его можно скомпенсировать регулировкой смещения нулевого уровня ОУ. Кро­ме этого, напряже­ние между затвором и истоком uзи в режиме хранения равно нулю, и, следовательно, ток утечки затвора будет минимальным.

Схемы УВХ на двух ОУ приведены на рис.15.6. На рис.15.6,априведена схе­ма УВХ с двумя повторителями напряжения на ОУ. Первый повторитель на ОУl устраняет влияние сопротивления источ­ника сигнала на заряд Схр, а второй по­вторитель на ОУ2 устраняет влияние нагрузки на разряд Схр в режиме хранения. Однако при такой схеме включения остаются погрешности, обусловленные сопро­тивлением коммyтирующего транзистора VT1 и разрядом емкости хранения Схр за счет тока утечки транзистора VT1.

Для снижения этих погрешностей используют общую отрица­тель­ную обрат­ную связь, как показано на рис.15.6,б. В режиме вы­бор­ки транзистор VT1 открыт, а транзистор VT2 заперт. При этом включена общая отрицательная об­ратная связь с выхода ОУ2 на вход OУ1 через сопротивление R. Поскольку пол­ное усиление в канале прямой передачи определяется усилителем ОУ1, то влияние сопро­тивления канала r0 транзистора VT1 значительно снижается.

Рис.15.6. Схема УВХ на двух ОУ с входным и выходным повтори­те­лями (а) и с общей обратной связью (б)

При переходе в режим хранения транзистор 1 запирается, а транзистор 2 отпирается. В результате усилитель ОУ1 переводится в режим повторителя напряжения, обеспечивая высокое сопротив­ление на входе и низкое сопротивле­ние на выходе. Этим обеспечива­ется стабильность ОУ1 при размыкании обратной связи ключом 1.

Рис.15.7. Схема УВХ с ёмкостью хранения

в цепи обратной связи

Вместо транзистора 2 по рис.15.6 часто включают два встречно-парал­лельных диода, как показано на рис.15.7. В этом случае при размы­кании обратной связи в ре­жиме хранения отпирается один из диодов VD1 или VD2 и ОУ1 переводится в режим повторителя.

Кроме того, схема, изображенная на рис.15.7, имеет емкость хра­нения, включенную в цепь отрицательной обратной связи ОУ2, который в этом случае работает как интегратор. Особенностью этой схемы является то, что в результате действия обратной связи ключевой транзистор 1 работает в режиме короткого замыкания, что позволяет снизить перепад напряжения в схеме управления, уменьшить погрешность и увеличить скорость переключения.

Интегральные микросхемы УВХ. В настоящее время имеется серийный выпуск микросхем УВХ различного типа и с различными характеристиками. В табл.15.1 приведены основные характеристики некоторых микросхем УВХ.

Таблица 15.1

Основные характеристики микросхем УВХ

Тип микросхемы Время выборки tв,мкс Апертурная задержка tз, нс Коэффици- ент переда- чи (усиле-­ ния) Напряжение переноса заряда, мВ Скорость изменения напряжения в режиме хранения, мВ/мкс
  КР1100СК2 КР1100СК3       105   0,5 0,5   0,2 0,1

 

На рис.15.8 приведена структурная схема микросхемы УВХ типа KPllOOCK2. Она содержит два операционных усилителя OУl и ОУ2, ключевой элемент S и схему управ­ле­ния ключом СУ. Емкость хране­ния-

 

Рис.15.8. Структурная схема

микросхемы УВХ типа КР1100СК2

 

внешняя и может включаться между выводом 6 и общей шиной или меж­ду выводами 6 и 8, т. е. в цепь обратной связи. В усилителе ОУ1 имеется цепь балансировки нулевого уровня.

На рис.15.9 приведена типовая схема включения микросхемы УВХ КР 11 ООСК2. В показанном на рис.15.9, а включении выборка производится пода­чей на вход 8 положительного импульса строба размахом около 5 В, а в режим хранения УВХ переводится подклю­чением вывода 8 на общую шину. Зависимость времени выборки от емкости хранения приведена на рис.15.9, б. При типовой ем­кости Схр = 1 нФ время выборки составляет 5 мкс.

Рис.15.9. Типовая схема включения УВХ КР1100СК2 (а) и зависимость

времени выборки от ёмкости хранения (б)

 

Контрольные вопросы

1. Назначение и типы устройств выборки и хранения аналоговых сигналов?

2. Основные характеристики УВХ, принципы их построения?

3. Инвертирующие и неинвертирующие схемы построения УВХ, их работа, сравнительные параметры?

 

 

РАЗДЕЛ 6. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Лекция 16. Принципы построения



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: