На рис. 6.9 представлена упрощенная схема такого модуля. Данная схема до окончания переходного процесса ( мерцаний ) находится в режиме хранения, после чего цифро-аналоговый преобразователь вновь подключается на вход схемы. Гладкий переходный процесс установления выходного сигнала ОУ 1324 обеспечивает плавный переход сигнала на его выходе к новому значению. Во время установления схемы устранения мер-

Вход с ЦЛП о

Строб о-*-

полеВого глранзистора Рис. 6.9. Схема устранения мерцаний на выходе ЦАП.

цаний быстроизменяющееся и имеющее малый сдвиг напряжение с выхода усилителя V\ через транзистор Гг передается на вход усилителя Уг- В период хранения данных (устанавливаемый одновибратором) Т\ закорачивает выход цифро-аналогового преобразователя на землю, что уменьшает время, требующееся для установления его выходного, сигнала; транзистор Гг при этом закрыт, и на выходе Уг сохраняется предыдущий уровень напряжения. В момент окончания периода хранения Т\ закрывается, Гг вновь замыкает контур, и напряжение на выходе схемы быстро и без выбросов переходит на новый уровень.

Данная схема имеет один недостаток: схема устранения мерцаний сама создает мерцания из-за прохождения дискретных сигналов переключения, поступающих на затворы полевых транзисторов, в цепь аналогового сигнала. Эти мерцания можно эффективно скомпенсировать при помощи цепи Z\ (рис. 6.9), которая подает часть дискретного сигнала на неинверсный вход выходного усилителя. Описанный принцип позволяет (при 118

ЛАЖ

Рис. 6.10. Повторитель напряжения на ОУ 1324, работающий на длинную линию.

использовании усилителей 1324) эффективно блокировать мерцания цифро-аналогового преобразователя, получив суммарное время установления (включая время хранения) несколько микросекунд при любом изменении цифрового кода на входе.

6.7. ЛИНЕЙНЫЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ

В ряде случаев ИМС 1324 можно использовать как линейный возбудитель. Часто при проектировании систем необходимо передать по длинным проводам импульсные сигналы, амплитуда которых несет определенную информацию. Таким образом, линейный возбудитель должен иметь точность установления в пределах 1/2 младшего значащего разряда от максимальной амплитуды каждого импульса. Примером такого рода сигналов являются выходные сигналы аналогового мультиплексора. На рис. 6.10 показано использование в указанных целях ИМС 1324; она включается как повторитель напряжения.

Амплитуду входного напряжения необходимо ограничивать с тем, чтобы выходной ток, определяемый этим напряжением и сопротивлением линии, не превышал предельных паспортных значений для ИМС 1324. При этом ОУ 1324 будет давать на другом конце длинной линии полностью совпадающую реплику входных импульсов длительностью 1 мкс и более с погрешностью в амплитудном значении не более 1/2 младшего значащего разряда 12-разрядного числа.

6.8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Усилители.с быстрым установлением обеспечивают получение на выходе сигнала с погрешностью 0,01% за время, не превышающее 1 мкс. Это открывает много новых возможностей в использовании'ИМС для аналого-цифровых преобразований. Материал данной главы взят из доклада, написанного Дэвидом Людвигом и Арнольдом Либерманом (фирма Teledyne Philbrick) для семинара, организованного редакцией журнала Electronic Products Magazine.

Глава седьмая

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Одним из самых главных недостатков выпускаемых в настоящее время операционных усилителей является их ограниченное быстродействие. При частотной коррекции, соответствующей единичному усилению, ОУ общего применения имеют полосу пропускания всего 1 МГц и скорость нарастания 0,3 В/мкс. Однако, выбрав оптимальные параметры цепей коррекции, а также введя частотную коррекцию подачей сигнала вперед, в ряде случаев можно существенно улучщить скоростные характеристики ОУ. Кроме того, промышленность выпускает специализированные устройства, такие, как быстродействующие буферные усилители с единичным коэффициентом усиления, позволяющие решить некоторые из возникающих проблем.

В тех случаях, когда требуется универсальность операционного усилителя общего назначения, однако быстродействие его недостаточно, необходимые параметры может обеспечить ОУ типа LM118. Эта микросхема выполнена по стандартной технологии производства монолитных ИМС с использованием шести масок; она имеет полосу пропускания 15 МГц и скорость нарастания 70 В/мкс. Работает LM118 от источника биполярного питания напряжением от ±5 до ±18 В, и скоростные характеристики его очень мало зависят от выбранного-уровня напряжения питания. Данный ОУ имеет внутреннюю частотную коррекцию, рассчитанную на включение с единичным коэффициентом усиления, поэтому никаких дополнительных внешних элементов коррекции ему не требуется. Однако в отличие от других усилителей с внутренней коррекцией к данной микросхеме можно подключать цепь коррекции подачей сигнала вперед, что приблизительно вдвое увеличивает полосу пропускания усилителя и его скорость нарастания.

> В отечественной литературе чаще встречаются другие названия такого метода коррекции - метод коррекции выключением каскадов и метод параллельных каналов (см. [2, 6] в списке дополнительной литературы). - Прим. пер.