Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 105
Текст из файла (страница 105)
Похожие» хемы ''уак называемые. блокивг-генераторы. ' рые формируют свои собс1 веннью "'лисы возбуж ения "«Игетнчвгвси питания с малым помех н малым дрейфом ированные источники питания, мы описали, ло сих пор остаются из лучших. они имеют обычно ю и уровень помех ниже мил' ка и темпера»урвый дрейф около Я7'С Зто более чем достаточно ния почти все1о, чю може» ког' поналобиться, Однако возможно ' требуются ешс лучшие Гехиические ристики и вы не сможете обеспе'ЯГх- с помошью выпускаемых ИС торов.
Тогда вам придется проть свои собственные схемы с»аров, используя лучшие из до . ИС опорных источников (в о» стабильности н помех, см,, ва ' ° КЕг101КМ в табл. 6.7) Такая ость (<1. 10 ", С) намного луч 1 «ТКС' обычных меч аллопленочных в (50. 10 ',' С). Боспому вы больцге «делять внимания выб»- Виновных усилите:Гей и пассивных тов, ошибки и дрейфы ко»орых вют общих технвческю. Банных '„' 'е. б.5б показана полная схема не, яв стабютизнрованного источника 'е низким уровнем помех н ма »ым .
Схема начинаегся с превосход ВЕВ1ОКМ фирмы Вцгг-Вгоу»п , ° карашируе» ТКО лучше. чем -С в о »евг, Гшзкнп уровень Гаумоя '!Размах. 0.1 (»О 1 10 Ь»»лес»»1О. несся»хт» ара«п»вс»гвя Г»1»мО ;, кого уп(»авл»еавя, ко»орос 1»»«»»1»ожива»ь прнповерхнос»ный зене„шум ня низком «ровне За ис»оч '1»х ИБОРН»»Г» ВаПРЯжЕНИЯ СЛЕДУЕ, )фиинв» часГО1 «ля .ы»ьвсюлю О уровня шумов Ьодыаое згш Бстц к»льзенс»»г»»1«а необходим»» пения »оковы о пг,мя операгш ' усилителя, указанное .шзчснне ,Бует »аховый шум 1,'1,5 пА» 1ц на 10 Гц) в шум напряжения 2.4 нВ«Тц, сравнимыи с шумом»:,, операционного усилн1:ля.
Используется аолнпропилсноаый кон »енсагор, погому что у»ечка ковлен:агора Гболее точно.изменение у»ечкн от времени и Гемпержгуры) должна быть менее 0.1 нА д .:я Гого, ч;обы н»бежа»ь мнкровольтовых дрейфов выходного напряжения С аомошью операционно» о уси; итсля, резисторы в образной связи ко»оро» о имеют сверхнизкий ТКС (072.10 "7''С макс.) цалонвое Бапряж»- ниг доводится .э +2«В, »аме»ьте. что напряжение питания сос».авляег 1 30 В Полученное опорное напряжение » 25„0 В поступает на де»и».ель напряжения лля формирования желаемо»о выхо.»ного напряжения.
котор» е зат»:м в»орвчно фильтруется фильтром ИЧ с исполь»ованнем КОНдснеатара С МаЛОЙ утЕЧКОй. ПОСКОЛЬКУ тля деления опорно» о напряжения используется потенциометр. значение ТКС рсзисюра здесь не с»оль крн»ично- зто логометрическое и»мерение. Остальная часть схемы представляет собой простой повторвтег»зч нспользуюшнй прецизнонный малошумяшнй усилитель ошибки для сравнения выходного напряжения о» мошного последова»ель»ня О ароходного МОП-транзистора В связн с тем что болыпов выходной конленсап р обесаечнваез основной полюс для компенсации.
Бсаользован лекоьтенсированныв операцвонный усвлвгель Обр»»гн»е внимание на необычную токоо»равнчившоц1ую схему н обильное использование кдиодов» стабилизации юка 1ПБ саМОМ Деде БСПОЛЬЮВББНС и» ЛеВЫх ГрачлнсГОООБ с Г» л-Г»ерехОГ»»»х»1:шя ОО. 1забо Гсго ся»»1»к»а»я Грбгра»БГ» язв -ывлс 1акжс Бя Гп»нмсн»ГББ» црОБ»» 1. Бнк»»Б '»Глн»тз 1выния» пас»1»Г»ж»'.Бяя Ба Баггбзкс В прель.»Бонзой схеме ГГБГЯ пов » Ольцшю роль игршот пути земли. БО. сколы;>, например. Бшр»зочцый»ох. 100 мд.
Бро»скаюшпй по О»»ному .»юйму БГ«овода калий»»а 2(х дас» па.»снве напояжсшш 1(Х) мкВ. по состав;ше» ошибку ГБ рядка 10 " Ба 1 В выхода! 11рсл.»Бавспвая СХЕМЯ ИМЕЕГ Брснаеходта,ж Гехив юскив характеристики, ее шумы Б лрейф. по крайней мере, в 100 раз меиьн»»« 398 Глава 6 Ствбнлвзвкоры ванрвжкнвв н нствчввкв ватан«в 399 Ок +3 Нс ЗВ ':га» »;щ ьйййс' 1 ~--О чем приведенные ранее типовые. По данным фирмы Е'ь»Ь которая любезно п)аедоставила нам эту схему, шумы и фои схемы лежа» ниже ! МкВ, ТКС ниже 1 !О а С, выходной импеланс ниже 1 мкОМ и дрейф менее 1 10 ' за рабочий день. В следующей главе мы побольше поговорим о таких прецизионных и малошумяших схемах.
6.22. Мпиромонввне етабнлязаторы Как мь» уже ранее упоминали, можно спроектировать схему с батарейным питанием с очень низким током покоя, порядка десятков микроампер. Это как раз то, что нужно, чтобы сделать схему, которая работала бы в течение нескольких месашев или лет от одной маленькой батареи (напр»югер, наручные часы или калькулятор), Щелочной 9-вольтовый транзисторный аккумулятор, к примеру, полностью исчерпывает себя после 400 МА-ч работы; следовательно, 50-микроамперная схема будет работать около года (8800 часов).
Если;щя такой схемы потребуется стабилизированное напряжение, то вы, очевидно, нс можете позво- Рнс. Ь.17 Мнкрсмснжын вмвгньснын мавннюакср лить себе кратигь 3 МА тока покоя в Икк 781.05, поскольку это снизило бы ср службы батареи до недели! Решить эту проблему можно либо с по, '.,-. мощью стабилизатора на дискрепп х .:, компонентах, либо используя одну из мя кромошных ИС. К счастью, в последяхв .." годы выпускают несколько хороших Иг« „ Одними из лучших являются стабилиза.„'-'.-' торы серии ЬР2950 фирмы )ь)аг!Опа)-тре;,",'„' ной нерегулируемый стабилиэат',~:,.„.,, 5 В. выпускаемый в небольшом зраизий».',: -»орном корпусе ТО-92 (ЬР2950АСХ-Щ.' или многовыводной регулируемый стабй»»! лизатор 1,2- 30 В (ЬР2951).
Обе версвф»; имею.» ток покоя 75 мкА. Существу«а)«ы ИС с ее более низким током покоя 1СЬ7663/4 (или МАХ 663,'4), ре» улируе стабилизаторы на обе полярности с тон»))~в покоя 4 мкА. В гл. !4 мы рассмо микромошные стабилизаторы при обе)В)( ленин схем с батарейным питанием Как пример того. что можно сделать ' дискрез.ных компонентах, на рис 6.57. ' ' приводим микромощную схему, котор можно использовать в электростимул ' ре сердечнои мыпшы.
работающем " лигиевон батареи. Эта схема прес бразу входное напряжеш»е в диапазоне о»»-5 :(по мере старения батареи) в стабианное напряжение -1-5.5 В. Этот имеет ток покоя 1 мкА, обеспе',стабилизацию по входу и нагрузке '!йффективность преобразования 85".а "" ной нагрузке для все~о диапазона ' ений батареи. Каь мы отмечали ждении импульсных источников, ' онные линейные источники. ис"' щие генератор, удвоитель и по- " тельный проходной стабилизатор, ',й»ы гораздо менее эффек»нвными, ,«»»го при более высоких нестабилинапряжениях потери в старе возрастают Схемы с обрат- росом эффективны как умножияжения с переменным ко-ффиумножения; они дают чрезвын;'окий КПД и поэтому аостанвлекательны для использования )нощных схемах " авляемом однопереходном тран- 2)ь(6028 собран релаксационный р.
Его анолный вывод не про„ к. пока напряжение на нем не ', напряжение на управляющем дена величину падения на диоде: г)»номен» он начинает пропускать ток„ разряжая конденсатор. Ре. шив положительный импульс "„',::~' «тянетв коллектор Т. к земле , схему 4098. известную под на«одновибра»орн »см.
раза. 8.20), "зщенерирует положительный им!Эстоянной длительности ва своем »й. 7, в пой схеме снимае» вынапряжение и «о»нимаетк часть го тока у С,. снижая скорость им1»ульса преобразОвнния ао вела«иль». БСОбхОлимОЛ л:1я вния требуемого ВыхОЛЛО1"О на Обратите Вниманис нн бОль" ны сопро»ив не»о»й резисторов :схеме. Температурная компенса: *, илом случае не нема лля раз- 1.ПОСКОЛЬ«ь СХЕМВ рабОТЗЕ1 В уС»»О- ояшюй температуры 36 6 С .»пей пени«. (П)ж юс;.ережение )хм читателю еше раз эа»ляиуть ескую саравкуа в предисло 6.23.
Преобразователи напряжении с переключаемыми конденсаторами (зарядовый насос) В раза 6 19 мы рассмотрели импульсные источники питания„упомянув их странную способность вырабатывать выходное гиютояиное напряжение, большее чем входное иди даже противоположной полярности. Там мы упомянули также. что преобразователи напряжения с переключаемыми конденсаторами могут делать го же самое. Что же это такое «переключаемые конаеисаторыв7 Нн рис.
6.58 показана упрощенная схема КМОП ИС 7662 фирмы 1пгегн»! с расширенной в»оричной частью (обвязкой). Онв имеет внугреннии генерагор и несколько ключей КМОП; для ее работы необходимы два внешних конаенсатора. Если входная пара ктючей замкнута (в проводящем сос гоянни). С, заряжается до Ь„; затем во время второ~о полуцикла Сь отключается ог входа и подключается в перевернутом состоянии к выходу. Таким образом., он передает свой заряа нн Ск (н нагрузку), обеспечивая на выходе напряжение„равное примерно — О„„.
С другой Оторопь». вы можете использова»ь 7662 щ»я формирования напряжения 2(7„, организовав схему таким образом. что С, будет заряжаться гак, как и равьп»е, но затем иа второй половине »шкла будет подкшо »аться последовательное С„, Такой способ переключаемых конденсасоров просп н эффективен„.для его рвали ыпии необходимо всего несколько ком- Рнс 1» Инасры р нюьранкннк: вавскнюкасмь мн к внквсамрамв», н С( внсювм:анка свыс ьон вснсаксры кмкссчыс»»» мк»а 400 кляня б Стнбяннзвторы нвнрнзвення я неточннкн внтнння 401 Рч 10 Вм »СВ ) «Ф Б»»а~ ттмкФ Г »О 00 00 »0 00 00 70 00 00 .00 Рнс 600 Вых»чмос вавряневве ннверзор гер кмочаемымн конленсагорамн ао нар«»кой значн гсльно Зменьюается понен гав (индуктивности не нужны).
Однако выход схемы не стабилизировав и существенно падаез' при токах нагрузки больше нескольких миллиампер (рис. 6. 59). Кроме того, большинство таких КМОП-прибаров имеют ограниченнъгй диапазон напряжений питания, для 7662 Вм может меняться н диапазоне только от 4,5 да 20 В (ол 1.5 да 10 В дгя ее предшественницы 7660).
Паконсгп в отличие от индуктивных павышаюгдих и иннертирующнх схем. которые мечут генерировать любое напряжение, преобразователь напряжения на переключаемых конленсаторах может формнравз гь напрнжения кратньге П„„Иесмотря на»ти недостатки. преобразователи нз»вобадных конденсаторах при определенных обстоятельствах очень удобны. например, лля лого пабы абеспс шль пн»анне бнпалярБг,гх Операцианнъгх ус:гглптсл» н пли па-.~".— лона гелыюга гюр.а (см.
г л 10 н 11) па схсмБОБ Гэга»с. «О.'О1эзя Бис сг пгг ганне' лагька -5В 0 упжсзвуют егце неокл»лько Бщсресных ПС с герсключасмыми конденсзтарамн. МАХ680 фирмы Махгпг зта сдвоенный источннк кагорый нырзбгггъгвнет 810 В п 10 мА) О.. 5 В (Рпс 6 601 Пахожаа схема 1 'Т)026 фирмы 1 ТС формирует выкал 120 В (.л 20 мА) н испальгзус» мень. шне емкости (1 мкф вместо 20 м«Ф,' Схема 1.Т1054 фирмы 1Т6 сочв.гает преобразователь с переключаемыми коцленса- Рнс 6.60 Слвоснный ны очень с чсреклю* асмана) ..' «онвенсагорамл Лналогнчным образом аключаевйу ЕГ~»016 но орл з»ом Я.„, м 1ГХ» Ом, а емкое»г. «онлн:,»з сагорзв всего ~ мкФ .:6'.
торами с линейным стабилиза аром Б.айч'. рабатываег достаточно мошныи стабвзи".-",' зированный выход с гаками нагрузки дв,' 100 мА (при более низком КПД, разумЬ.',. ется). Схемы серии МАХ232 и схезй~-'. 1,Т1080 объединяют источник Ба перека "'' чаемых конденсаторах й 10 В и цифра ' ' последовательныи порт 88-232С (сгк(» » л 11). гго исключае» необходимо в биполярном источнике для многих ко.,', пькгтерных плат: некоторые ИС н» сер МАХ232 содержа». даже встроенныс ко',, ленсагоры Схема же (.ТС1043» прелсш' лает собой незавершеннъпг блок с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
