Главная Промышленная автоматика.

Чтобы минимизировать сдвиг, следует выбрать в соответствии с выражением

R,R2

3" R1+R2

(6.13)

Инвертирующая схема будет иметь несколько большее проникание сигнала с входа на выход в режиме хранения, поскольку Ri-\- R2 и выходное сопротивление устройства образуют делитель напряжения. Часто в системах выборки-хранения требуется, прежде чем подавать сигнал на схему выборки, произвести

Вход

Управление £

+Vcc

г1 П п п п

Щ U U


:> Выход

Фиг. 6.40. Схема выборки-хранения с фильтрацией.

его фильтрацию. Вся эта схема может быть выполнена всего на одном устройстве при включении его по схеме, показанной на фиг. 6.40. Здесь можно использовать любые инвертирующие и неинвертирующие фильтры, которые можно выполнить с применением операционных усилителей. Однако в том случае, когда устройство образует активный фильтр, ключ выборки должен быть замкнут на достаточно долгий промежуток времени для того, чтобы позволить фильтру войти в установившийся режим.

Короткие времена выборки требуют малой емкости хранения, в то время как длительное хранение сигнала с высокой точностью требует большой емкости хранения, поэтому требование получения очень длительного хранения при короткой выборке приводит к противоречию. Эту задачу, однако, можно решить, соединив каскадно две схемы выборки-хранения, как



показано на фиг. 6.41. Первая схема выборки-хранения содержит малую емкость, вторая - большую Таким образом, вторая схема может долго выбирать сигнал с первой схемы при точном его хранении.

Управление


Cj(p,Cxp2

+Vcc р

П П ГП 1~1


нА-то

U U LJ U 1 1 1 и

Выход

Управление 1 Управление Z

Фиг. 6.41. Каскадная схема выборки-хранения. а-схемные соединения; б-формы сигналов управления.

Мультиплексное соединение двух схем выборки-хранения возможно с использованием метода, представленного на фиг. 6.42, где общий конденсатор хранения включен между приборами. Число устройств, которое можно соединять мульти-плексно, ограничено лишь тем требованием, чтобы токи утечки всех приборов, соединенных вместе, существенно не увеличивали дрейфа во время хранения.

Операция, обратная мультиплексированию, т. е. демультиплексирование, восстанавливает и разделяет аналоговые сигналы, полученные при разделенном во времени мультиплексировании. Обычно схема демультиплексирования (фиг. 6.43, а) имеет некоторые ограничения, особенно когда необходимо короткое время выборки и длительное, точное хранение. Конденсаторы должны заряжаться от источников с низким сопротивлением через мультиплексор, который ограничивает ток и обладает некоторым сопротивлением. Если линии высокого сопротивления цепей хранения имеют большую длину, на них наводятся шумы и влияют утечки. При использовании для уменьшения



утечек буферных входных усилителей с полевыми транзисторами на входе часто вносятся некоторые ошибки сдвига, связанные с изменением температуры. Все эти проблемы в значительной степени решаются при использовании конфигурации выборки-хранения, показанной на фиг. 6.43, б.

В некоторых аналого-цифровых преобразователях, например в преобразователях с последовательным приближением, требуется, чтобы входной сигнал во время цикла преобразования имел неизменный уровень. Устройство выборки-хранения

Бход 1 о-

-Vie

Управление

"U-и

п rh гп

Hh-mo


и Управление 1

U П U

2 °-1

Выход Уровень 2

Уровень 1

П П ftl

9+Vcc

П П П


НА-2т


Вход 2 о-

Управление

оВыход

Фиг. 6.42. Мультиплексная выборка-хранение.

является идеальным для хранения сигнала неизменным вовремя преобразования; кроме того, оно действует для входного сигнала как буферный усилитель с возможностью инвертирования, усиления и т. п., если потребуется.

Система, показанная на фиг. 6.44, представляет собой полную схему 8-разрядного преобразователя с последовательным приближением, для "создания которого требуются только четыре интегральные схемы и который способен выполнять до 40 ООО преобразований в секунду. Дальнейшее рассмотрение АЦП и ЦАП проводится в гл. 8.

Другое применение выборки-хранения для аналого-цифровых схем - это использование ее в качестве схемы для устранения «мерцаний». «Мерцание» - универсальный для





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