Главная Промышленная автоматика.

стороЕ V. нужными парамстрами, таких, как высокочастотные вертикальные рпр-транзисторы с большим усилением и МОП-транзисторы, характеристики которых оптимизированы для работы в качестве прерывателей. Превосходная изоляция мехс-ду компонентами значительно уменьшает паразитную емкость и предотвращает взаимодействие между компонентами или их «защелкивание» из-за возникновения нежелательных четырех-слойных приборов. Она позволяет также точно моделировать схему, что существенно для схем такой сложности. Кроме того, тепловая симметрия является важным соображением для раз-Типичные параметры прч температуре от -55 до -Ы25°С

Параметр

НА-2900

Напряжение сдвига при +25 "С, мкВ

Дрейф напряжения сдвига, мкВ/°С

Ток сдвига при -Ь25 °С, нА

0,05

Дрейф тока сдвига, пА/°С

Усиление без обратной связи, В/В

5X10»

Полоса пропускания (для единичного усиле-

ния), МГц

Скорость нарастания (при единичном усиле-

нии), В/мкс

Фиг. 6.24. Параметры стабилизированных прерыванием монолитных операционных усилителей с малым дрейфом.

ВОДКИ схемы и предотвращает возникновение температурного градиента между симметрично расположенными транзисторами на входе из-за выделения тепла любым из выходных транзисторов.

Основные эксплуатационные характеристики усилителя с прерыванием приведены на фиг. 6.24. (Эти параметры следует сравнить с параметрами типичных операционных усилителей, приведенными ранее на фиг. 5.1.) Помимо резко улучшенных параметров по постоянному току, данный усилитель имеет вполне приличные полосу пропускания и скорость нарастания. Усилитель устойчив даже в качестве повторителя с единичным усилением и дает плавную и быстро устанавливающуюся кривую в режиме ограничения скорости нарастания (фиг. 6.25).

Еще один фактор, который следует учитывать, - это эквивалентный шум на входе усилителя. Обычно в большинстве других стабилизированных прерыванием усилителей напряже-. ние шумов в несколько раз больше, чем, как правило, бывает



У нестабилизированных усилителей. В НА-2900, однако, эти шумы не являются следствием работы прерывателя. На фиг.


Фиг. 6.25. Формы сигналов при ограничении скорости нарастания в повторителе напряжения.

Верхний луч: вход, S В/деление; нижний луч: выход, 2 В/деление; горизонтальная развертка: 2 мкс/деление; =5 кОм; = 50 пФ.


Частота

ЮОкГи,

Фиг. 6.26. Характеристики напряжения шумов на входе. (С разрешения

Electronics Magazine.)

6.26 видно, что здесь преобладают хаотические шумы вида l/f и шум здесь выше, чем обычно, из-за исключительно высокого импеданса входного каскада на МОП-транзисторах.



Синхронный шум, генерируемый прерывателем, является в основном синфазным током шумов, который можно минимизировать, согласовав сопротивления двух входов. При согласованных входных сопротивлениях вплоть до 100 кОм синхронный шум, наблюдаемый на выходе, будет намного меньше, чем уровень хаотических шумов, и влияние синхронных шумов при таком уровне сопротивления невозможно различить.

Среди применений, в которых целесообразно использовать усилители с прерыванием, - точные аналоговые вычисления и прецизионное измерение сигналов постоянного тока, где малый дрейф является основным требованием.

Применения, для которых необходимость в усилителе с прерыванием не так очевидна, можно выявить, приняв во внимание следующие замечания.

Очень широко могут использоваться усилители с прерыванием в устройствах, которые требуют периодической подстройки потенциометров, или при подборке резисторов для установки усилителя на нуль. Это особенно важно в системах, требующих периодической калибровки из-за дрейфа усилителя с течением времени. Для разработок, которые не могут быть выполнены из-за слишком большого температурного дрейфа усилителей, особенно хорошо подходят усилители с прерыванием, поскольку дрейф, имеющийся у многих усилителей, при использовании приборов с автоподстройкой нуля пропадает. Усилители с прерыванием полезны также там, где общая погрешность системы близка к предельно допустимой из-за накопления ошибок. Разработчику следует рассмотреть, не улучшится ли положение при замене операционных усилителей на более точные. В ряде случаев при использовании усилителя с прерыванием можно избежать применения составных аналого-цифровых систем, улучшив точность и сняв проблему дрейфа, присущую более простым полностью аналоговым системам.

Использование усилителя со стабилизацией прерыванием в таких случаях будет зависеть от анализа стоимости и изменения характеристик в каждой конкретной ситуации. В любом случае сознание того, что решение любой из этих проблем, если они возникнут, возможно, вселяет уверенность разработчику линейных систем.

Применение усилителей со стабилизацией прерыванием

Для полного использования потенциальной точности усилителя со сверхнизким дрейфом требуется принятие некоторых мер предосторожности при разводке монтажа системы. При установке на макетную или печатную плату подобно обычным





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

0.0037