Главная Промышленная автоматика.


45)(

Балансировка сЗВига

2Ш Т%

3:oj7

г-у:

«да

о С;

хр

071ЫГ07

Ьшод

Фиг. 6.34. Схема устройства выборки-хранения. Если нет других указаний, величины сопротивлений даны в омах, а емкости конденсаторов-в пикофарадах.



В режиме «хранение» сигнал выборки-хранения «высокий», так что транзистор q21 проводит ток, включая транзистор q27, который отводит сигнал от q45 и q46 и пропускает его к -Vee через транзистор q57. Поскольку транзистор q57, кроме того, вынуждает транзисторы q51-q54 отслеживать сигнал, то разность между потенциалами на базах этих транзисторов и напряжением на Схр фактически равна нулю, что полностью устраняет утечку с Схр обратно во входной усилитель.

Применение схем выборки-хранения

Сейчас мы рассмотрим несколько важных применений схемы выборки-хранения, с тем чтобы показать универсальность этого монолитного устройства. Операционный усилитель, имеющий высокоэффективный аналоговый ключ, который включен последовательно с выходом, представляет собой очень полезный блок для линейных систем, поскольку он может быть встроен в любую из сотен конфигураций с обратной связью. Как показывает фиг. 6.33, схема выборки-хранения работает при замкнутом ключе управления, как обычный операционный усилитель. В этом режиме операционный усилитель имеет превосходную полосу пропускания, скорость нарастания и высокую нагрузочную способность, а также может работать на емкостную нагрузку, сохраняя хорошую стабильность. При разомкнутом ключе выход представляет собой почти идеальную разомкнутую цепь. Выходной буферный усилитель обладает прекрасными характеристиками: высокое сопротивление и исключительно малый ток смещения. Однако, поскольку напряжение сдвига может быть довольно велико, этот каскад недостаточно хорошо подходит для применений по постоянному току без общей петли обратной связи. Рассмотрим теперь несколько специфических применений устройств выборки-хранения, в которых одно устройство может заменять операционный усилитель и модуль выборки-хранения.

Работа основной конфигурации выборки-хранения представлена на фиг. 6.35. Отметим, что при включении обратной связи с выхода на инвертирующий вход первого операционного усилителя получаем традиционный повторитель напряжения, имеющий на выходе неинвертированный сигнал с единичным усилением. Такая схема дает, кроме того, очень высокое входное сопротивление.

Часто выборку-хранение называют также слежением-запоминанием. Единственное различие между этими терминами заключается в периоде времени, в течение которого ключ замкнут. В режиме слежения-запоминания ключ замкнут в течение относительно длительного промежутка, во время которого



выходной сигнал может существенно изменяться; выход при этом будет хранить уровень, который он имел в момент размыкания ключа. При работе в режиме выборки-хранения ключ замыкается только на время, необходимое для полного заряда конденсатора хранения.

Управление


Вход

j g u u и u Сг

Выход -о

Управление.

Вход

Выход


Фиг. 6.35. Основная схема выборки-хранения, а-схемное включение; б-типичные формы сигналов.

Чем больше величина емкости конденсатора хранения, тем дольше он будет хранить сигнал без существенного дрейфа последнего, однако это может снизить скорость заряда (скорость нарастания) и полосу пропускания усилителя во время выборки. Таким образом, величина емкости должна быть выбрана оптимальной для каждого конкретного случая. На фиг. 6.36 показано, как изменяются характеристики устройства при изменении величины емкости конденсатора хранения. Дрейф в период хранения имеет склонность удваиваться при увеличении окружающей температуры на каждые 10 °С. Конденсатор хранения должен иметь исключительно высокое сопротивление





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

0.0035