Главная -> Книги

(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) (24)

Вход тактовый Обилий цифровой

Вход атлоаовый

Общий аналоговый

КС191Ф

Occ3 = -fBB

Рис. 4.11. Вариант принципиальной электричес

кои схемы

-„ аналоговая " земля i - ..цифровая" земля

включения ИС К1107ПВ1

Вых 1 (СЭР)


Вых S (M3PJ



Первичное опорное напряжение формируется с помощью двух параметрических стабилизаторов, выполненных на термокомпенси-рованных стабилитронах VD\ и VD2. Напряжение положительной полярности со стабилитрона VD2 через резистор R15 подается на вход ОУ ДАЗ, на выходе которого включен транзистор VT3. Операционный усилитель включен по схеме инвертирующего делителя напряжения, коэффициент деления которого определяется отнощением Я\ъ/{Ri&-\-R20) С эмиттера транзистора VT3 сформированное опорное напряжение -2 В подается на вход опорного напряжения /£2 АЦП. Подстройка опорного напряжения Uiep2 с целью калибровки АЦП осуществляется с помощью подстроенного резистора R20.

Напряжения со стабилитронов VD\ и VD2 с помощью делителя R4 и Rb, R\3 и R\4: делятся до значения ±100 мВ. Подстроеч-ный резистор R8 подключен между выходами этих делителей, на его выходе, в зависимости от положения движка, получается напряжение в диапазоне - 100... + 100 мВ. Это напряжение подается на вход повторителя напряжения, выполненного на ОУ DA\ и транзисторе VTI, и с его выхода - на вход опорного напряжения i АЦП. С помощью подстроенного резистора 8 осуществляется компенсация напряжения смещения нуля U,о АЦП, т. е. производится калибровка АЦП по напряжению U,pp.

Входной буферный усилитель выполнен на быстродействующем ОУ DA2, на выходе которого включен эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе VT2. Усилитель включен по схеме инвертирующего усилителя, коэффициент которого R7/R%= -2. С помощью подстроенного конденсатора С9 осуществляется выбор оптимальной коррекции АЧХ-ОУ. Подстроечным резистором R\2 осуществляется балансировка нуля на выходе буферного усилителя. Входной делитель, выпол-ненный на резисторах R\ и R2, служит для выбора необходимого входного сопротивления и диапазона входного сигнала буферного усилителя. Номинальные значения сопротивления резисторов в зависимости от входных напряжений и входного сопротивления приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Зависимость входного напряжения и входного сопротивления буферного усилителя от номиналов резисторов R1 и R2

Входное напряжение,

Сопротивление делителя, Ом, при входном сопротивлении

Входное напряжение.

Сопротивление делителя, Ом, при входном сопротивлении

50 Ом

75 Ом

50 Ом

75 Ом

24,9

52,3 24,3

37,4

80,6 39,2

5 10

40,2 45,3

10 4,99

60,4 68,1

15,4 7,5



Используемый ОУ К574УД1 имеет максимальную скорость изменения выходного напряжения 50 В/мкс и частоту единичного усиления 10 МГц, что позволяет получать полосу входного сигнала в шанной схеме порядка 3,..5 МГц. Однако следует учитывать, что для данного ОУ время установления не нормируется и поэтому для конкретного вида входного сигнала должно быть оценено при\ необходимости экспериментально. Можно также рекомендовать использовать в качестве ОУ входного буферного усилителя микросхему К154УДЗ. У этого ОУ время установления выходного напряжения с точностью ±0,1% нормируется значением 500 не. Входной буферный усилитель позволяет работать как с однополяр-ным входным сигналом положительной полярности, так и с биполярным.

При работе с однополярным входным сигналом (см. рис. 4.11) переключатель S\ находится в положении У, при этом неинверти-рующий вход ОУ DA2 подключен к земле и входному нулевому напряжению соответствует нулевое выходное напряжение. При работе с биполярным входным сигналом переключатель 51 должен находиться в положении 2. При этом на неинвертирующий вход ОУ DA2 подается напряжение с середины делителя АЦП, равное - 1 В. В этом случае при подаче на вход буферного усилителя напряжения О В на выходе будет - 1 В, что сответствует «нулевому» напряжению биполярного входного сигнала. При практической реализации вместо переключателя S\ необходимо предусмотреть соответствующие перемычки на плате, так как в момент переключения переключателя S1 ОС буферного усилителя размыкается и АЦП может быть выведен из строя выходным напряжением буферного усилителя.

Для достижения более высоких динамических характеристик можно рекомендовать изготовление входного буферного усилителя на высококачественных дискретных элементах. Примером может служить входной буферный усилитель, используемый для сопряжения АЦП TDC 1025, изготавливаемого фирмой TRW (США). Преобразователь TDC 1025 представляет собой 8-разрядный АЦП, выполненный по параллельной схеме, позволяющий осуществлять преобразование входных сигналов со спектором до 20 МГц при максимальной частоте преобразования 50 МГц [128]. Принципиальная электрическая схема этого усилителя приведена на рис. 4.12. Схема построена на основе дифференциального усилителя на транзисторах К/1-1 и К71-4. Для уменьщения эффекта Миллера нагрузка отделена каскадом с общей базой, выполненным на транзисторе К71-3. Нагрузкой дифференциального усилителя является ИТ на транзисторе VT2. Через транслятор уровня на транзисторе VT\-5 сигнал с нагрузки дифференциального усилителя поступает на выходной эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе VT4. Усилитель охвачен обратной отрицательной связью по схеме неинвертирующего усилителя. Коэффициент усиления определяется



(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)