Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 60
Текст из файла (страница 60)
28.6. На рис. 28.ба приведена схе- .::: ма УВХ с двумя повторителями напряжения на ОУ. Первый повторитель на ОУ) устраняет влияние сопротивления источника сигнала па заряд С„ы а второй по-",::.' вторитель ца ОУ2 устраняет влияние нагрузки на разряд С„ в режиме храпения.
',.'! Однако при такой схеме включения остаются погрешности, обусловленные сопро-;,':,.'; тивлением коммутирущего транзистора КТ) и разрядом емкости хранения Сх, за .:;;, счет тока утечки транзистора КТ). Для снижения этих погрешностей использузот общую отрицательную обрат-::.'. ную связь, как показано на рис. 28.66. В режиме выборки транзистор )тТ! Строб — Е, в) Рис.
28.б, Схемы УВХ ив двух ОУ: с вхслиым и выхслиым лсвтсригсяяыи ся), с обсисй обратной связью сб) и с смясстьы хряясиия в цслл сбрязисй связи [в, 306 Лекчия28. У ойство выбо ки я х анения аналоговых сигналов :::-: открыт, а транзистор г72 заперт. При этом включена общая отрицательная об;-" ратная связь с выхода ОУ2 на вход ОУ1 через сопротивление Я. Поскольку полное усиление в канале прямой передачи определяется усилителем ОУ!, то влияние солротивлеция канала ге значительно снижается. При переходе в режим хранения транзистор ГТ! запирается, а транзистор РТ2 отпирается.
В результате усилитель ОУ1 переводится в режим повторителя ' напряжения, обеспечивая высокое сопротивление на входе и низкое сопротивле:: ние на выходе. Этим обеспечивается стабильность ОУ1 при размыкании обратной связи ключом ГТ! Вместо транзистора г72 часто включают два встречно-параллельных диода., ~'.,':: хак показано на рис. 28.6 в.
В этом случае при размыканин обратной связи в ре:::.' жиме хранения отпирается один из диодов И)1 или 1'Р2 и ОУ1 переводится в режим повторителя Кроме того, схема, изображенная на рис. 28.6в, имеет емкость храпения, ~!'-;;"включенную в цепь отрицательной обратной связи ОУ2, который в этом случае работает как интегратор. Особенностью этой схемы является то, что в результате '.;;:: действия обр ьтной связи ключевой транзистор КТ! работает в режиме короткое о ~',: 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.
28.1 ;:,.:':;; приведены основные характеристики некоторых микросхем УВХ. На рис. 28.7 приведена структурная схема микросхемы УВХ типа КР1100СК2. ,:", .;Она содержит два операционных усилителя ОУ1 и ОУ2, ключевой элемент о и !!.:,':.схему управления ключом СУ. Емкосгь хранения 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. 28.8, приведена типовая схема включения микросхемы УВХ КР1!00СК2. В показанном на рис. 28.8п включении выборка производится пода':,;;::::'чей на вход 8 положительного импульса строба размахом около 5В, а в режим ;;!:;; "хранения УВХ переводится подключением вывода 8 на общую шину. Зависимость времени выборки от емкости хранения приведена на рис. 28 8 б. При типовой ем кости С„,=1нФ время выборки составляет 5мкс В тиеювом вюпочении напряжение переноса заряла не превышаег 5мВ и мо ::,-''~-:жег быть снижено различными способами: подачей противофазного сигнала или Таблици 28 ! Основные характеристики микросхем УВХ Раздел б Аналого-ци оные и нкцнональиые ст ойства Рпс 20 7.
Структурная схема микросхемы УВХ типа КР1100СК2 а) „1к б) Г ' — 'ь~< ~ ~х и„„с Зв . г„, мкс 1 сз,„, мВ !2В 10з 1О-'( 100 10'- !О~- 10т 10' 10' !Оз С,а. пФ 10' 10' 10' С„„ пФ Рлы 26.8. Типовая схема вкл1о ~ения УВХ КР!100СК2 (Ы, зависимое.ь времени выборки оз емкости хранения 00! и зависимость напряжения переноса заразы оз емкости хранения гв! коррекцией смещения нулево- го уровня. Зависимость па- КР! РООСК2 пряжелия переноса заряда от емкости хранения приведена ...' на рис. 28.8 л У1 В Стррктз рная схема УВХ:,' В! ОУ2 типа КР1100СКЗ приведена иа " ' рис.
28.9 а. Эта микросхема су- 3 щественно отличается от УВХ типа КР1!ООСК2. Она содержит ключевой элемент на че- 4 зк! 2 тырех полевых тртзнзисторах +Е Баланс 51...54, лифференциещьлый Т" усилитель ОУ! с симметричным входом и симметричным выходом и дополнительпый '-:::; коррект ирующий диффереацваль«ый усилитель ОУ2.
Коммутатор содержит четыре ключа о1...54, выполненных на полевых траязиеторах и объединенных в две группы, которые имеют синфазное управление, Ключи 51 и 54 управляются логическим сигналом с вывода 14, а ключи о2 я оЗ -- логическим сигналом с вывода 2. Управляющие сигналы должны быть противофазными и подаваться относительно вывода 1. Иначе говоря, если вывод 14 '!; управляется с прямого выхода триггера, то вывод 2 должен быль подключен к инверсному выводу того же триггера. Парафазный операционный усилитель ОУ1 имеет симметричный вход и слмметри щый низкоомный выход. Функции кон~роля и коррекции неидентичвости формы выходных сигналов основного дифференциального усилителя по перемел- еугхлпи 28.
Уст ойстао ныло ки и х аисиия аналог.оных сиг.напои а) 14 ° !2 !З к Е/г,, 1-гРис, зхя Сгрггггуриха схема мпхросхеим Уах КрцаССКЗ !а! и ее гьпоеое ахчггг>чгчгггс с снммегрп'гньги ахоаом и симлгсгричимм вмхололг (о! ярму току, а также компенсации напряжения смещения нуля относительно опорного напряжения выпшгняет второй лиффсренцнальпый усилитель ОУ2. Сигнал о взаимном искажении по переменному току илн общем смещении по постоянному току выходных сигналов образуется сложением выходных папряже1гг)й первого дифференцначыюго усилителя ОЪЛ на сопротивлениях Л, и 11г.
усн1нвается лифференцггггдьггым усилителем ОУ2 и осуществляет коррекцию по дотслвителыюму входу основного лгифферсггг!иального усилителя ОУ1. Отдельно используемый четырехтрацзисторный коммутатор позволяет полувтть два синхронно работающих последовательно-параллельных ключа 5,,-$г и ух ох. Такие ключи без дополнительных внешних злементов можно использовать с!я коммутации малых папряжешгй !меньше 0,5В). Типовая схема включения 1ВХ КР1100СКЗ с симметричными входом и выходом приведена на рис. 28.9.ггб Раздел 7 ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ:: УСТРОЙСТВ Лекция 29. Принципы построения источников вторичного электропитания Классификация средств электропитания электронных устройств.
Все средства электропитания можно разделить на первичные и вторичные. К первичным обычно относят такие средства, которые преобразуют незлектрическую энергию в электрическую, например, электромехапические генераторы, электрохимическне источники — аккумуляторы или гальванические элементы, фотоэлектрические генераторы - — солнечные батареи и фотоэлементы, термоэлектрические источники и др. Непосредственное использование первичных источников затруднено тем„что их выходное напряжение в болыпинстве случаев не поддается регулировке, а стабильность его недостаточно высокая. Однако для питания электронной аппаратуры в большинстве случаев требуется высокостабильное напряжение с различными номинальными значениями — от единиц вольт до нескольких сотен вольт, а в ряде случаев даже выше.
Например, для питания электронной схемы телевизора необходимо несколько различных напряжений: ч 12 В - -. для питания блока ралиокапала, +!ЗОВ -- для питания блока разверток, +25 кВ . -- для виталия кинескопа. По этой причине (и не только из-за этого) любое электронное устройство содержит вторичный источник электропитания, который подключается к одному из первичных источников, Средства вторичного электропитания электронных устройств. называемые обычно источниками вторичного электропитания 1ИВЭП) предназначены для формирования необходимых для работы электронных элементов нштряжений с заданными характеристиками. Они могут быть выполнены в виде отделы1ых блоков или входить в состав различных функциональных электронных узлов.
Их основной задачей является преобразование энергии первичного источника в комплект выходных напряжений, которые могут обеспечить нормальное функционирование электронного устройства. Обобщенная структура ИВЭП приведена на рис. 29.1. В состав ИВЭП, кроме самого источника питания. могут входить дополнительные устройсгва, которые обеспечивают его нормальную работу при различных внешних воздействиях. Как видно из приведенной па рис. 29.1 схемы, ИВЭП вкшочается между первичным источником и нагрузкой, поэтому па пего воздействуют различные факторы, связанные с изменениями характеристик как первичного источника, зак и нагрузки.
Так, например, при увеличении или понижении напряжения первичного источника ИВЭП должен обеспечивать нормальное функционирование питаемой им электронной аппаратуры. Лекция 29. П инципы пост опция источников вто ичиого элект плутания Ваап управ Исгочиик парвичиого питаиия Нагрузка Сиги капли комму Рис 29! Обобтеииая структурная окалла ИВЭП Зл~ Устройство уллравлелил и «оитрщгя, входящее в состав ИВЭП„может быть ::, использовано для изменения характеристик ИВЭП при различных сигналах внеш:",,:' веге или внутреннего управления: дистанционного включения или выключения, : ', перевода в ждущий режим, формирования сигналов сброса и др. В то же время :: туетройгтео защиты и кояаиутации гозволяет сохранить работоспособность -": ИВЭП при возникновении различных нестандартных режимов: короткого замы:"' кания в нагрузке, ее внезапного отключения, резкого повышения.