Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Скачок управляющего —"..:-':"-"=""' "' Кг 'Такие меры мог ь ! помочь созлавать емкостную навопку в каня в:::;:~'"' ' '"" ' .амцлнтудьг зннамичсской по1каналах) и исказить коммутируемый снг-';,";." '«!З~~йнко в смысло исклктения пронал ло неу знаваемости. серьезно при уровняХ сигна.,ы.
СгэглтисгЛ": 1,". ".',"'4Га выход Сии неэффективны В вующих высок уму сопро ! Нвлснию ключа случаях можно прелсказя!ь Подобные эффекты возни,яю! и в м .лтиплексорях гтнпа 40бб) во время изме. ,, для го!о ггобы щя асмгь вы Дутом лобамки ннвс!Ииузоняннг'1'гг Г ОСЛИНСНИС ВХО ЮН 'ГСРГ 3 О КРЫ!ЫС К.ПО .Я Ио конденсатор ' Р " 1 - 1'Чггии Кмвг" * ':" '11Ь " Затнар Ьяияз раолрслслена Птт восходи. тядержьх включения . '."" ч-'оую °;,,»,„; . ь е капал . и .и лгачит. чь чяс!ь нн ныхолс п-ктт.тяой схемы апа ю; овог О МОП-к-ггочя. ох!ма ко г(113О1'О пох!г зала на рис ..35. Нрн нулевом уронят ало!ного сш нала и ям ругке.
Сг с!Ояглег. и! сопр. н!влепил 10 кОм я ряр,.гле,гып1 смт емлосз н 211 пцу вполне реальяьк, '™!Рямгм9.'.:.земно!!мг е.г, юрх,а поев пзгчтния щтя схсмы анялг!':звхяг к-пхзю —, >х,'и лгггюлх змыюпч: 1~1 г.п чел званы порет!ггсстг заряда в капа. чсре' -'ч~щгвчюч мз тгчггит,м Ос 401 - 1С емкосгь згп вор канал при изменспня . о,,)111яьзмз г м г -ехюнег и, Ос.!оо полного сопротивления источника сигнала и будет наименьшей в том случае, когда ключ будет управляться источником напряжения. Конечно, уменьшение полного сопротивления нагрузки уменьшает величину динамической помехи, но при этом нагружается источник и вносятся дополнительные статическая потрешност1 и нелинейность за счет конечного значения параметра Я..ч. И наконец, при прочих равных, ключ с меньшей величиной емкости затвор -канал будет вносить меньшие переходные помехи в процессе переключения, хотя за это мы платим увеличением Я.м,.
На рис. 3.49 приведены для сравнения кривые переноса заряда для трех типов аналоговых ключей, в том числе и ключа на ПТ с р-и-переходом. Во всех трех случаях сигнал на затворе меняется в полном диапазоне, т.с. на 30 В или в пределах обозначенных на графике уровней напряжения питания лля МОП-транзисторов и ог — 15 В ло уровня сигнала для к:ночей на л-канальных ПТ с р — л-переходом Для послелних существует сильная зависимость величины динамической помехи о" сит!ала. поскольку лиапазон изменения напряжения затвора пропорционален разности мсжль уровнем сигнала н уровнем — 15 В Хорошо сбалансированныс КМОП-ключи имеют ггтноситсльгю малую динамическукз помеху.
по- 1 158 Глава 3 Полевые транзисторы 159 Вход Выход Выход мкФ атии ключеи. Вот некотоьные параметры аналог оторые могут быть важвляться таковыми в том ретном применении: вреыя время установления, заания перед замыканием, ла ткак в замкнутом, так ом состоянии; см. разд. нность гг и темп. коэф. изменения сигнала и наия Мы проявим недюадание„ поставив на этом оставив читателю самому подробности, если конение потребует этого. Вывор крутизны спада Анх схем иа ПТ-нлючах ли ранее„многие естестм возникающие примене- ПТ-ключей — зио схемы мы будем рассматривать лаве.
В этом разделе мы ько применений, не греем чтобы дать почувсгвоила схемах можно испо чьи. мый 1ВС вЂ” фильтр нюкиих 3.51 показано, как можно скольку аопадаюгдие в канал заряды у комплементарных МОП-транзисторов стремятся скомпенсировать друз друга 1когда на одном затворе напряжение растет, на другом-.падает). Чтобы дать представление о масштабе этих эффектов, скажем„ что заряд 30 пКл соответствует разносги потенциалов (сказку) в 3 мВ на конленсаторе емкостью 0.01 мкФ. Это значительная емкость для коыленсатора фильтра, и видно, что зто лействительыо проблема. так как динамическая помеха в 3 мВ является существенной погрешностью прн работе с аналоговыми сигналами низкого уровня. Зашедвжвавие и входной ток. Все интегральные КМОП-схемы имеют ту илн иную схему зашиты входа.
так как в протнвном случае изоляция затвора легко разрушается,'см разд. 3.15). Обычная схема такой зашиты показана ыа рнс 3.50 Хотя в ней можно ысаользовать распределенную лиодыую мшрнцу. олыакгг данная цепь эквивалентна фиксирующим пиалам, подключенным к 1.'с п н сочетании с розги:тийной .»окоогранычпвакощей цепью.
Если напряжение нн вктчле ггггли ыа выхолсг превысит ыапряжс ние питания более чем ня йгпггснис напра. женин н»г дпо шг м переход» соигвегс,- Бутошяй атал перепл»'г в ггос'г адане а)зс* воднмостн и лдя вколь 1итн вь ходи. абра»тетей лель . низким полным гшрггтивзением 'ттгоситгдьно соответа ггуишего источника шггнния 11г. чю сше хуже. ш . ггры йозбуд,денны входи м гжсг конти н гак называемое «КУВ-гагле гкываннсн ужасное 1н ра зрд пш тельное 5 сос'Ояыие. КО'Ггграо МЬ.
0О ИС Гн Лр»гатг г ОПП шем н разп 1411 Вес а г нгобхг,лымо нам знн г ь о нем сенчас — 3»о го. ч «: данное сошояние ысзкелательно! КУВ-загаел- -йдчвгпэвбзони работают очень хоропто, по м параметрам опережая клточи. В частности, ключи на ПТ 'Ф "" "т5вреходом фирмы РМ1 имеют со и неизменное Я„„, не зависящее йы «носового напряжения, полное отРи 3 50 Ц -ш ° вход. 1выха вкгючсиный рсгис»ор на выходе, „ ектростатическому прою нс ставится кивание происходи» спусковым 1трнггеру ным) переключением за счет входыоге-'- -' тока (через цепь зашиты) величнно1':, „ где-то около 20 мА или более.
ТакнГ '," образом, необходимо быть осторожньгыт" -';г и ые подавать на аналоговые входы нй -,' пряжение, превышающее напряжение пй„'; ' тания. Это, в частности, означает, что Ы15,.";, всегла должны обеспечигь подачу напрк'.,'- жения питания прежде. чем поступит кж" -' хон бы то ни было сигнал. саособнк45 вызвать ток значительноы величина';;." Между прочим, этот запрет столь ж справедлив н лля цыфровык КМОП И~;:,:.: как и для только что рассмотренных накйГ ' аналоговых ключеи.
Неприятности, связанные с лиодно-рг знсторными цепями защиты. сос.гоят к В том. что они ухудгпают параметры клыт -' ча, увелнчиваЯ Я,„ч шУнтиРУюгдУю еи" '; кость н утечку. При искусном просктнр515 .:, ванин чипа Вс использованием «нзоляшяг„:; диэлектриком»1 можно исключив'.' . КУВ-зашелкываынс. не ухудшая серьезйег аараметров схемьг. По обычно происке;,: . лиг за счет схемы зааыты Многие боди',.
»свежие» разработки аналоговых ключп-'-'' имею г «защиту от дурака»к например аналоговые мульгнплексоры 1Н5105 1Н5)16 фирмы 1птегы1 иисюг схемы грвь гааны. когорые ш гвгтггяюг гюлвва;ь нг...':,!ВтйВ)зк)виавыши аналоговые вх гпк и ч - '.. В даик пФ);';11;$$йвхвипвенсог »»хлевом шшРЯжсыны гыгныый 13п чт" тппгйчивость мы платам Р„„. вчетнере. ггревьгтпагощикч ггг г адрймег13 зля обь: В него 1Но10Х 165 Б»льгс. огггакгк»сто рожны. аоскопьк сугпсьггггует мыожс эж НМС аыа:ю .оных х»гючей. которьге п'гг ые пршцап: г ' Сушествыо-г шгнлщ овьгс ключе гпгстроеыыыс нс Бз к. мгглсментгг)згггтг МОП-грапзисгорах.
и ыа ПТ с р - л-пере Рис 3.52 Ятчкггньгр ннвинх часто» с возможностью выбора 55 значений постоянной времени, равноо»- с»овшнх дрз» ог дру~а построить простой ЯС-фильтр нижних частот с возможностью выбора частоты среза. В схеме использован мультиплексор для выбора олного из четырех предварительно подобранных резисторов путем набора 2-разрядного двоичного (цифрового) алреса. Мы решили поставить переключатедь на входе, а не после резисторов. так как при этом уменьшается «впрыск» заряда в точку с более низким сопротивлением источника сигнала.
Еще одна возможность. конечно же, состоит в том, чтобы использовать ПТ-ключи для выбора конденсатора фильтра. Чтобы почучить очень широкий лиапазон постоянных времени. можно было бы попробовать это сдепать. но при этом конечное значение Я„„х ключа ограничит коэффициент передачи фильтра на высоких частотах максимУм Я„,в,гЯ„,«х. На схеме обозыачеы также буфер с единичным усилением. стоящий вспел за фильтром. поскольку выходное сопротивление схемы велик» В следующей главе вы УВИДН ГЕ. Как ПОСтРОНтЬ «СОВЕРагЕаиЫйг повгортггепь гг т» аго заданным коэффициентом »сидения. высоким г',„. низким х, „, отсутствием сдвига 12 ..
и .г. п.) Раз)меегся, н юм с.бчас кот-да стоящий вслед за фильтром усилитель ымее5 высокое входное сопротивление. повторитель пе ытжен На рис т.з2 показан прас.гой вариант предыдущей схемы: здег:ь мы использовали вместо 4-входового мультиалексора 160 Глава 3 Полевые транзисторы 161 во в Ввод 1=-0,„) 0 ке (т:=тп > шлос 41 Вььоркоьоя~ Я, у)клею.я ) 4 с Рис 3Л3 Аиаъяовыимулшиплек ор вь>бттрае> соом ветс>в>юШия Ге>истор ев~оматического сыеп еяик а лепя >миттера лля пол>чеиия лскалво-перекшо ше мого коаффилиеяте усиления Полбираеыя лчя пол>чеяия К вЂ вЂ . 100.)ГЬ„, ~ с ч К>=>000М четыре независимых клточа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
