12. Вспомогательные элементы аналоговых преобразователей: устройства выборки-хранения. Назначение, принципы построения.(стр 2)
Когда ключ S находится в замкнутом состоянии, напряжение на выходе схемы отличается от напряжения на входе на величину напряжения смещения ОУ1, которая, из-за наличия ключа и ОУ2, практически сводится к нулю, т.е. сигнал повторяется. При размыкании ключа, выходное напряжение остается неизменным. Резистор и диоды VD1 и VD2 при этом препятствуют насыщению ОУ1, которое возникает вследствие размыкания общей ООС. Это снижает так же время переходного процесса при повторном замыкании ключа S. ОУ1 играет роль высокоомной нагрузки, выполнен по схеме с биполярными транзисторами на входе, что обпеспечивает низкое напряжение смещения, в пределах 5 мВ. Резистор R2 ограничивает ток заряда конденсатора.
Основные характеристики УВХ:
- статические:
‡ напряжение смещения нулю - Uсм;
‡ дрейф фиксируемого напряжения при заданной емкости C - delta(Uвых)/delta(t)=Iр/C, - где Iр - ток разряда конденсатора, который складывается из тока утечки конденсатора и коммутатора S, а также входного тока ОУ. Величину дрейфа можно уменьшить, увеличив емкость конденсатора, но это ухудшает динамические характеристики схемы;
- динамические:
‡ время выборки - tв - определяет длительность процесса зарядка конденсатора до величины входного напряжения с заданными условиями допуска, с какой-то допустимой погрешностью, при самых неблагоприятных условиях;
‡ апертурная задержка - tа - период времени между моментом снятия управляющего напряжения и фактическим замыканием ключа S.
Применение УВХ - для правильной работы большинства АЦП (так как для АЦП требуется, чтобы Uвх некоторое время оставалось неизменным. Чаще всего УВХ выполняются на одном кристалле с АЦП.
13. Вспомогательные элементы аналоговых преобразователей: источники опорного напряжения. Назначение, основные схемы.
Источники опорного напряжения
Источник опорного напряжения - элемент электрической схемы, который вырабатывает выходное напряжение Uоп, которое не зависит от источника напряжения или тока. Широко применяются в качестве эталонной меры в ЦАП и АЦП, а так же в различного рода пороговых устройств. В любой схеме стабилизатора напряжения требуется наличие источника опорного напряжения, с которым сравнивается выходное напряжения стабилизатора, при этом стабильность выходного напряжения стабилизатора не может быть выше стабильности источника опорного напряжения.
Характеристики:
- номинальное выходное напряжение;
- выходное динамическое сопротивление - rвых=delta(Uвых)/delta(Iвых);
- температурная нестабильность выходного напряжения - TK_uвых=1/Uвых * delta(Uвых)/delta(T);
- коэффициент влияния источника питания - Kвип=1/Uвых * delta(Uвых/delta(Uпит). Коэффициент может достигать значения 10000 и определяет коэффициент стабилизации.
Простейший метод получения опорного напряжения состоит в том, чтобы нестабилизированное входное напряжение подключить через тока ограничивающий резистор к стабилитрону.