Смекни!
smekni.com

Базисные структуры электронных схем (стр. 4 из 7)

(22)

необходимо учитывать при определении сопротивлений разрядных резисторов, вводить в закон управления или предусматривать другие меры обеспечения допустимой методической погрешности Sk1 и Sk2:

( 23)

.(24)

Настоящие погрешности зависят от состояния электронных ключей, поэтому при большом диапазоне перестройки целесообразно рассматривать их максимальные значения, численно равные соответствующим остаточным членам (22).

Микроэлектронныерезистивные наборы, предназначенные для специализированных устройств контрольно-измерительной техники, содержат проводимости, выполненные по двоичному закону. В этом случае

(25)

как для преобразования напряжения, так и для преобразования тока.

Соответствующим изменениям подвергаются выражения для методической погрешности. С учетом введенных методических погрешностей рассмотренные в табл. 1 коэффициенты холостого хода, определяющие качественные показатели решающих блоков, примут следующий вид:

– для четырехполюсника с преобразованием напряжения:

(26)

– для четырехполюсника с преобразованием тока:

(27)

Настоящие соотношения показывают, что при заданной методической погрешности

S1или

S2 повышение Кх1 или Kх2 возможно выбором
i и
j. Однако повышение качественных показателей решающих усилителей применением «наилучших» кодовых комбинаций неизбежно снижает диапазон перестройки схемы, поэтому практическую оценку влияния ОУ на частотные характеристики проектируемых устройств целесообразно производить для наихудшего случая, когда

(28)

.(29)

Рис. 18. Зависимость Кх управляющих четырехполюсников от диапазона перестройки D

На рис. 18 приведены зависимости

от диапазона перестройкиD при n=m для различных значений максимальной методической погрешности
S для ИТУН с преобразованием тока (сплошные кривые) и с преобразованием напряжения (пунктирные кривые). Соотношения (28), (29) и их графическая интерпретация наглядно показывают, что при высокой методической точности наилучший результат обеспечивается управляющим четырехполюсником с масштабированием напряжения, и только при большом диапазоне перестройки и достаточно низкой точности можно использовать принцип преобразования тока. Целесообразно отметить, что вопрос выбора необходимой точности
S должен решаться с учетом реализуемого шага и закона перестройки.

5. Влияние неидеальности электронных ключей на свойства базисных структур

При построении ЦУП в качестве коммутаторов чаще всего используютсяМДП ключи (рис. 19,20).

Рис. 19. Принципиальная (а) и эквивалентная (б) схемы i-й ветви ЦУП

Рис. 20. Принципиальная (а) и эквивалентная (б) схемы i-й ветви ЦУП

Широкий диапазон рабочих частот обусловливает в перестраиваемых схемахдополнительный источник погрешности, связанный с влиянием паразитных емкостей настоящих ключей и конечного сопротивления канала полевого транзистора. Рассмотрение эквивалентных схем i-й ветви ЦУП (рис. 19, 20) (26, 27) показывает, что сильное влияние неидеальности электронного ключа проявляется в разомкнутом состоянии последнего, когда сопротивление канала (R0кл) очень велико.

Для выяснения степени влияния сложных ЦУП на характеристики проектируемых схем можно использовать «структурно-параметрическую» суперпозицию, когда тот или иной элемент схемы в анализируемой функции заменяется его эквивалентом или более точной математической моделью. Поэтому задача анализа влияния неидеальности электронных ключей на свойства схем заключается в нахождении крутизны преобразования

(30)

через комплексные проводимости

i-й и
j-й ветвей при заданном коэффициенте веса k.

Эквивалентные схемы, изображенные на рис.19 и 20, однозначно определяют основную составляющую (19)

(31)

Где

В табл. 2 приведены важнейшие в практическом отношении варианты включенияэлектронного коммутатора на полевом транзисторе.


Таблица 2

Базовые соотношения для i-й ветви ЦУП

Схема Вариант Постоянная времени Примечание
t T
Снижение частотных искажений в разомкнутом состоянии, как это видно из

Рис. 20

(33), (34) и рис. 21, возможно увеличением T. Рост Т без изменения t реализуется включением дополнительных корректирующих емкостей между стоком
и общей шиной. Коррекция уменьшает w0max.
Примечание. Для получения соотношений схемы рис. 20 необходимо поменять местами индексы, обозначающие электроды сток и исток.

Причем независимо от рассматриваемого случая

(32)

и, следовательно, амплитудно- и фазочастотные характеристики определяются из следующих выражений:


; (33)