Раздел: Документация
0 ... 21 22 23 24 25 26 27 ... 82 Усилитель У/ (рис. 4-6) должен усиливать только переменную составляющую сигнала с выхода модуляюрг. полтому на его входе обычно устанавливают разделительный конденсатор или трансформатор (если усилитель дифференциальный, то разделительные конденсаторы устанавливают на обоих входах). Для построения демодуляторов используют, вообще говоря, те же схемы, что и для построения модуляторов. При подаче на входы Ui и U2 цепей, схемы которых показаны на рис. 4-7, переменных противофазных напряжений, частота которых совпадает с частотой коммутации ключей, на выходах этих цепей будет появляться соответствующее постоянное напряжение UBblx. Если усилитель У1 (рис. 4-6) обеспечивает только одно выходное напряжение, то используют обычно демодулятор по схеме рис. 4-7, а или б с закороченным одним входом. В качестве примера на рис. 4-8 приведена схема несложного усилителя МДМ, выполненного на трех операционных усилителях. В этом усилителе используются модулятор и демодулятор по схеме рис. 4-7, а (вход Ui закорочен), реализованные на основе МОП-транзисторов Усилитель У/ (рис. 4-6) представляет собой операционный усилитель ОУ1 (рис. 4-8), охваченный глубокой ООС по постоянному току для стабилизации режима и неглубокой ООС по переменному току (см. рис. 3-10, в). Фильтр ФНЧ и усилитель У2 выполнены в виде единого узла — интегратора напряжения, построенного на основе ОУ2. Стабилизация режима ОУ2 производится за счет общей ООС усилителя МДМ, составленной из резисторов R1 и R2. В качестве генератора напряжения, коммутирующего транзисторы модулятора и б)   Рис 4-7 Варианты схем модуляторов (демодуляторов) демодулятора, используется мультивибратор, построенный на основе ОУЗ и генерирующий симметричное прямоугольное напряжение. В целом усилитель по схеме рис. 4-8 представляет собой инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления, равным —RJRi- Такие усилители могут применяться, например, для повышения чувствительности обычных аналоговых электроизмерительных приборов [18]. Температурный дрейф нуля подобных простых усилителей обычно составляет 0,1 — 1 мкВ/К. При тщательном конструировании входной цепи усилителя МДМ (с целью снизить термо-э. д. с.) и рациональном усложнении схемы модулятора удается существенно уменьшить адди- R1  Рис. 4-8 Пример схемы усилителя МДМ тивную погрешность усилителя МДМ. Так, в [23] описана схема модулятора, который при частоте коммутации 1 кГц обеспечивает температурный дрейф нуля не более 5 нВ/К. Усилители МДМ выпускаются и в микроэлектронном исполнении. В частности, отечественная промышленность изготовляет усилитель типа 140УД13, структурно-принципиальная схема которого покааана на рис. 4-9, а. Модулятор этого усилителя выполнен по мостовой схеме (см. рис. 4-7, г) на четырех МОП-транзисторах 77—Т4. Для коммутации транзисторов модулятора и демодулятора используется мультивибратор (Т5, Т6) и два транзисторных формирующих каскада (Т7, Т8). В состав микросхемы 140УД13 входит, кроме того, дифференциальный усилитель ДУ, выполненный также на МОП-транзисторах, и транзистор демодулятора Т9. Для реализации МДМ-усилителя микросхему следует дополнить конденсатором 1000 пФ, входящим в схему мультивибратора, разделительным конденсатором Ср, присоединяемым к выходу ДУ, и фильтром низких частот ФНЧ, сглаживающим пульсации сигнала, снимаемого с демодулятора. При выборе постоянной времени ФНЧ следует учитывать, что частота коммутации в рассматриваемом усилителе примерно равна 1 кГц. Поскольку используется однополупериодный демодулятор, образо- ванный конденсатором Ср и ключевым транзистором Т9, то постоянная времени ФНЧ должна быть не меньше нескольких миллисекунд. Основные данные усилителя 140УД13 приведены в табл. 2-1. В частности, средний температурный дрейф напряжения смещения этого усилителя не превосходит 0,5 мкВ/К. а)  Рис 4-9. Схема усилителя с модуляцией и демодуляцией 140УД13 (а) и точного измерительного усилителя на его основе (б) При построении усилителя МДМ как на рис. 4-9, а его коэффициент усиления оказывается равным всего лишь 7—10, а максимальное выходное напряжение составляет примерно 0,5 В. Для построения точного измерительного МДМ-усилителя можно дополнить микросхему 140УД13 двумя обычными ОУ (например, типа 140УД7) так, как показано на рис. 4-9, б. Один 0 ... 21 22 23 24 25 26 27 ... 82
|
