1324, можно проектировать схемы приемлемой стоимости, обеспечивающие быстрое установление выходного-аналогового напряжения, соответствующего 12-разрядному цифровому входу. Экономичные цифро-аналоговые-преобразователи включаются при этом так, как показано на рис. 6.5. Показанные на этой схеме диоды имеют малое время восстановления и используются для ограничения потенциала суммирующей точки во время переходных процессов. Сопротивления резисторов цепей обрат-

Рис. 6.5. Совместное включение ИМС 1324 с экономичным цифро-аналоговым преобразователем, имеющим токовый выход.

Рис. 6.6. Схема получения по-лои^ительной полярности £вых при положительном /вых цифро-аналогового преобразователя.

ной связи и компенсации выбираются в зависимости от щкалы выхода цифро-аналогового преобразователя по току и требуемой щкалы выхода схемы по напряжению. Конденсатор в цепи обратной связи служит для нейтрализации емкости суммирующей точки относительно земли. Эта емкость складывается из емкостей диодов, входной емкости операционного усилителя и выходной емкости цифро-аналогового преобразователя, которая у некоторых выпускаемых промышленностью устройств может быть значительной.

Коэффициент усиления данной схемы по шумам невелик; у хорошо спроектированной схемы обычно он чуть больше 1. Столь малое усиление шумов, обеспечивает превосходные температурные характеристики системы, а напряжение сдвига усилителя вносит очень небольшой вклад в ошибку на выходе. Кроме того, следует отметить, что усилители других типов, не обладающие устойчивостью при включении с единичным усилением, использовать в такой схеме нельзя.

В некоторых случаях использование схемы на рис. 6.5 нежелательно, так как при положительном выходном токе цифро-аналогового преобразователя напряжение на

8* 115

выходе этой схемы будет иметь отрицательную полярность. Можно применить неинвертирующую схему включения, показанную на рис. 6.6, однако лишь в том случае, €сли цифро-аналоговый преобразователь способен работать при ненулевом напряжении согласования на выходе.

Если цифро-аналоговый преобразователь имеет максимальное выходное напряжение 1 В, то отношение Rsl-Rz приходится иметь таким, что коэффициент усиления по шумам равен 10 (если требуется шкала выхода 10 В) *, а сопротивление резистора Ri выбирается с таким расчетом, чтобы при максимальном f/вых, соответствующем полной шкале цифро-аналогового преобразователя, на нем падало напряжение 1 В. Данная схема будет иметь время установления в пределах. 1/2 младшего значащего разряда менее 1 мкс, однако она имеет тот недостаток, что коэффициент усиления в ней по шумам выше, чем у предыдущей схемы; это может ограничить диапазон рабочих температур, в котором погрешность системы не будет превышать 1/2 младшего значащего разряда.

6.5. ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СО ВХОДОМ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

В ряде высокоомных систем входные токи и входное сопротивление ИМС 1324 вносят недопустимую погрешность. Однако, добавив ко входу ОУ 1324 сдвоенный по-.левой транзистор и несколько других элементов, включенных как показано на рис. 6.7, разработчик может получить быстродействующий ОУ с полевым транзистором на входе, который будет стоить и занимать места на печатной плате намного меньше, чем имеющий аналогичные параметры микромодуль. Время установления в пределах 0,01% конечного установившегося значения в данной схеме все еще остается меньше 1 мкс; стоимость дополнительных компонентов не превышает двух долларов.

В большинстве схем с быстрым установлением выхода синфазные напряжения малы, поэтому, как показано на рис. 6.7, активные источники тока повторителям на нолевых транзисторах не нужны. Для прецизионных

* Здесь и выше под шумами прежде всего понимается дрейф по напряжению. - Прим. ред.

схем, в которых возможны большие синфазные напряжения и где необходим полностью дифференциальный вход, предпочтительнее схема, показанная на рис. 6.8. Она полностью сбалансирована как по сдвигу, так и по температурному коэффициенту напряжения сдвига.

Рис. 6.7. Простая схема включения полевых транзисторов на входе ОУ 1324.

Рис. 6.8. Схема включения полевых транзисторов на входе ОУ, применяемая в условиях больших синфазных напряи^е-ний.

6.6. УСТРАНЕНИЕ МЕРЦАНИИ

Есть еще одна область применения операционного усилителя с быстрым установлением в системах преобразования данных -это устранение мерцаний цифро-аналогового преобразователя. Хорошо спроектированные, они имеют очень малую погрешность в статическом режиме, однако во время переходного процесса при смене входного кода сигнал на выходе цифро-аналогового преобразователя совершает хаотические колебания относительно своего конечного значения.

Эти мерцания до некоторой степени неподвластны разработчику цифро-аналогового преобразователя, поскольку они вызываются неконтролируемыми условиями, такими, как перекос входных данныхДля решения указанной проблемы применяется специальный вид модуля выборки -хранения, называемый схемой устранения мерцаний .

Имеется в виду неодновременность установления состояний всех разрядов на входе. - Прим. ред.