Раздел: Документация
0 ... 22 23 24 25 26 27 28 ... 82 из этих ОУ (ОУ1) увеличивает коэффициент усиления усилителя переменного напряжения, входящего в структуру МД-М, а другой (ОУ2) —служит для сглаживания пульсаций и увеличения выходного сигнала. Ключевые модуляторы на основе МОП-транзисторов являются наиболее распространенными в настоящее время, что объясняется их высокими техническими характеристиками и удобством применения (доступность, малые габариты, простая цепь управления). Вместе с тем находят применение и другие типы модуляторов [22], среди которых можно упомянуть следующие. Это, во-первых, контактные модуляторы, построенные на основе специальных поляризованных реле (вибропреобразователи), достоинством которых являются близкие к идеальным параметры ключей. Последнее, в частности, дает возможность при низких сопротивлениях источника сигнала устанавливать на выходе модулятора повышающий трансформатор с целью увеличения чувствительности и снижения приведенного ко входу модулятора уровня шумов усилителя. Во-вторых, нужно упомянуть модуляторы на динамических конденсаторах, которые ввиду низкого уровня входного тока применяются при работе с высокоомными источниками сигналов. В третьих, заслуживают упоминания модуляторы на фоторезистивных оптронах, обеспечивающие наименьшую паразитную связь между цепью управления и сигнальной цепью. В заключение отметим, что для построения модуляторов весьма удобны МОП-тетроды, отличающиеся от обычных МОП-транзисторов наличием второго дополнительного затвора. При применении в модуляторе основной затвор МОП-тетрода, как и в обычном МОП-транзисторе, используют для непосредственного управления ключом с помощью коммутирующего напряжения, а на дополнительный затвор подают напряжение, противофазное коммутирующему, с целью компенсации выбросов, проходящих из цепи управления в сигнальную цепь через паразитную емкость затвор — канал. Поскольку емкости с обоих затворов на канал изменяются под воздействием температуры примерно одинаково, таким путем удается достичь компенсации выбросов в достаточно широком температурном диапазоне. 44. Двухканальные усилители Достоинством рассмотренных выше усилителей МДМ является малая аддитивная погрешность. Однако они имеют и существенный недостаток — узкую полосу пропускания. Верхняя граница полосы пропускания (по уровню 0,7) у усилителей МДМ не превосходит обычно 10—20% частоты коммутации. Учитывая, что частота коммутации, как правило, составляет 0,5—2,5 кГц, получаем, что усилители МДМ могут применяться лишь для сигналов, лежащих в частотной полосе от нуля до 50—500 Гц. Если же речь идет об измерительных усилителях, для которых часыгьая погрешность не должна превышать 0,5—5%, то рабочая полоса усилителя МДМ оказывается еще меньшей. Для того чтобы совместить в одном усилителе малую аддитивную погрешность и широкую полосу пропускания, его выполняют по двухканальной структуре. Один из каналов при этом усиливает с малой аддитивной погрешностью низкочастотные составляющие входного сигнала, а другой — высокочастотные составляющие. Высокочастотный канал, естественно, может быть выполнен в виде усилителя переменного напряжения, т. е. с равной нулю аддитивной погрешностью на нулевой частоте. Типичная структура двухканального усилителя показана на рис. 4-10, а. Она содержит параллельно включенные усилители низкой (УНЧ) и высокой (УВЧ) частот, а также выходной усилитель с широкой полосой пропускания (УШП). Коэффициенты усиления этих усилителей равны соответственно К\, К2 и Кз- а) Р
УШП Кз Uebix В) 1 R1 5» RZ сг .мдм Х £-1-ГП  + 0У иП1К 1 Рис. 4-10. Варианты схем двухканальных усилителей Постоянная составляющая входного сигнала проходит через последовательно соединенные УНЧ и У.ШП, так что смещение нуля УШП входит в состав аддитивной погрешности усилителя с весом, в К\ раз меньшим, чем смещение нуля УНЧ. Поэтому усилитель УНЧ — это обычно усилитель МДМ, а УШП — усилитель с непосредственными связями. Различают две разновидности структуры рис. 4-10, а: усилитель Гольдберга [57], когда К2=\, и усилитель Баккерфильда [56], когда К2~К\. В первом случае двухканальный усилитель может быть построен, например, так, как показано на рйс. 4-10, б. Причем фильтр верхних частот R3, С1 в усилителе по схеме рис. 4-10, б может, вообще говоря, отсутствовать. Однако исключение этого фильтра приводит к появлению аддитивной погрешности, вызванной входным током усилителя ОУ [41]. Коэффициент усиления усилителя Гольдберга на низких частотах (К1К3) больше, чем на высоких (Кз) ■ Этот факт нужно учитывать при определении погрешностей усилителя, охваченного отрицательной обратной связью. Наряду со структурой рис. 4-10, а при построении двухка-нальных усилителей могут находить применение и другие структуры. В частности, можно использовать для этой цели структуры рис. 4-2, а и 4-3, а. Нетрудно убедиться, что если в соответствующих этим структурам схемах (рис. 4-2, в и 4-3, в) усилитель оу2 выполнить по структуре МДМ, то усилитель в целом будет иметь малую аддитивную погрешность, определяемую в основном смещением нуля в усилителе МДМ, и широкую полосу пропускания, определяемую полосой пропускания усилителя ОУ1. Точный широкополосный усилитель с аддитивной коррекцией по выходу может быть построен так, как показано на рис. 4-11. На усилитель переменного напряжения (ОУ2) здесь подается разн ость напряжений со входа UBX и с выхода усилителя мдм. Эта разность усиливается в ОУ2 и подается в качестве корректирующего сигнала на один из входов выходного широкополосного усилителя (ОУ1).  Рис 4-11. Схема двухкаддльного усилителя с аддитив-ной коррекцией по выходу Для рассмотрения свойств усилителя на схеме рис. 4-11 разобьем условно весь спектр входного сигнала на три части: низкочастотную, которая усиливается усилителем мдм, высокочастотную, усиливаемую усилителем переменного напряжения (ОУ2), и среднечастотную, которая в некоторой степени усиливается в обоих этих усилителях. Нетрудно увидеть, что коэффициенты усиления усилителя в целом для низкочастотной КцЧ 0 ... 22 23 24 25 26 27 28 ... 82
|
