Главная Промышленная автоматика.

очень низкий ток утечки в выключенном состоянии, но он будет обычно пропускать ток не более 1 мкА и во включенном состоянии, когда на разрешающем входе будет логическая 1. (Использование второго PRAMa с подключением его вывода коррекции к корректирующему выводу первого PRAMa и


Ключ на полевом I I транзисторе

ЮкСм

-ОН5В

Фиг. 6.16. Вспомогательная схема для приведения выхода PRAM к ОВ при низком напряжении иа разрешающем входе.

применение конфигурации повторителя напряжения является, по-видимому, наиболее простым и дешевым способом получения нуля на выходе.) -

6.2. УСИЛИТЕЛИ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ПРЕРЫВАНИЕМ

В течение почти 30 лет стабилизированный прерыванием усилитель (МДМ-усилитель) применялся только там, где требовался усовершенствованный усилитель с предельными характеристиками по постоянному току. Первоначально МДМ-усилитель делался па электронных лампах и механических линейных переключателях или вибраторах. Позднее такой усилитель изготовляли на дискретных твердотельных приборах в модульной или гибридной упаковке. Теперь же производится монолитный усилитель с прерыванием, в котором те же характеристики достигаются при большей компактности, надежности и меньшей стоимости (фиг. 1.2.).

Наибольшее беспокойство разработчику монолитных усилителей доставляет, по всей вероятности, дрейф напряжения сдвига. Он является также основным параметром в усилителе постоянного тока - при О В на дифференциальном входе усилитель должен иметь О В на выходе. Входное напряжение сдвига (небольшое постоянное напряжение, которое следовало бы приложить между входными выводами, чтобы сделать выходное напряжение действительно равным нулю) обычно подстраивается до очень малой величины с помощью внешнего потенциометра или подобранных постоянных резисторов. К со-



жалению, эта подстройка хороша только для той окружающей температуры (и в тот момент времени), при которой она производится. При изменении температуры на несколько градусов или через несколько месяцев напряжение сдвига может снова стать значительным. Усилитель со стабилизацией прерыванием проектируется так, что дрейф напряжения и дрейф тока сдвига уменьшаются до таких малых уровней, что их фактически нельзя измерить обычными способами. Вначале мы рассмотрим методы включения прерывателя для получения улучшенных характеристик по постоянному току. Далее мы покажем несколько применений, которые хорошо подходят для использования стабилизированного прерыванием усилителя.

Стабильности напряжения сдвига можно достичь, используя схему с двумя усилителями, подобную той, которая показана на фиг. 6.17, G. На этой схеме Ai - основной усилитель, а Лг - вспомогательный высококачественный усилитель постоянного тока, имеющий сильно ограниченную частотную характеристику, но очень малый дрейф напряжения сдвига. Усиление по напряжению такой системы с двумя усилителями равно

Л„ = Л, (I-f Лг) « Л,Л2. (6.10)

Если усиление усилителя Лг велико, то действующее значение входного напряжения сдвига для схемы в целом будет близко к тому значению, которое имеет один усилитель Лг. Это объясняется тем, что входное напряжение сдвига усилителя Ау эффективно делится на коэффициент усиления усилителя Лг при определении- его вклада в общий сдвиг схемы. Как видно из уравнения (6.10), усиление всей схемы по постоянному току равно произведению коэффцциентовусиленияусилителей Л] иЛг.

В качестве вспомогательного усилителя Лг в стабилизированной схеме часто используется классический усилитель с прерыванием (фиг. 6.17,6). Ключ Si, прерывающий сигнал, работает здесь как модулятор, преобразующий входной уровень постоянного тока в переменный сигнал с пропорциональной амплитудой и фазовым сдвигом О или 180° в зависимости от полярности входного сигнала. Модулированный сигнал усиливается затем усилителем переменного тока. Уровень земли сигнала восстанавливается после этого вторым ключом прерывания Sz, который можно рассматривать как синхронный демодулятор. После этого усиленная огибающая входного сигнала постоянного тока (или низкой частоты) востанавливает-ся с помощью фильтра.

Данная схема, будучи правильно сконструирована, имеет исключительно низкий дрейф напряжения сдвига. Усилитель А2, имея связи по переменному току, не вносит сдвига по постоянному току. Наиболее критичным элементом здесь



является ключ Si, поскольку любой сигнал, постоянный или переменный, проникающий в контакты из схемы возбуждения, может вносить ошибку сдвига.

Другой подход к созданию усилителя с прерыванием (фиг. 6.18) представляет собой схему с непосредственными связями.

Основной •илитель



Фиг. 6.17. Обычные методы стабилизации усилителя. (С разрешения Electronics Magazine.) а-система с двумя усилителями: б-стабилизация прерыванием.

В которой усилитель периодически сам отключается от входного сигнала и его напряжение сдвига подстраивается к нулю. Когда все ключи находятся в положении X, схема работает как усилитель постоянного тока. При перебросе всех ключей в положение У вход усилителя замыкается и усилитель Лг приводит выход усилителя А\ к нулю. Ключ и конденсатор Сг образуют конфигурацию выборки-хранения, давая возможность запоминать корректирующий сигнал на С\ после возвращения ключа S2 в положение X, с тем чтобы привести усили-





0 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 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 [87] 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0036