Cтраница 4
![]() |
Двухключе-вая схема регулирования напряжения.| Диаграммы формирования коммутационных функ - 1 ций. [46] |
Для описания преобразовательной схемы и составления ее математической модели ветвь с ключом заменяется активным сопротивлением R ( t), характер изменения во времени которого задается произведением сопротивления ключа в разомкнутом состоянии ( большого по величине, но конечного) на КФ, изменяющуюся от нуля до единицы в моменты коммутации ключа. Поясним это на примере двухключевого РО переменного тока. [47]
Для уменьшения вносимых погрешностей устройства выборки и хранения должны иметь малое прямое прохождение сигнала в режиме хранения, малый уровень коммутационных помех, аналоговые управляемые ключи не должны иметь остаточного напряжения, значительных токов утечки в разомкнутом состоянии, сопротивление ключа в замкнутом состоянии должно быть минимально, полярность коммутируемого сигнала - любая. [48]
Число знаков коэффициента деления определяется возможным диапазоном сопротивлений резисторов, поскольку, как видно из рис. 5 - 4, в, для того чтобы не сказывались остаточные параметры ключей, меньшее сопротивление должно быть на 1 - 2 порядка больше сопротивления гк замкнутого ключа, а большее сопротивление - на 2 - 3 порядка меньше сопротивления RK разомкнутого ключа. [49]
Входное напряжение U подключают к нагрузке при помощи управляющих импульсов, переводящих транзисторы Т1 и Т % в режим глубокого насыщения. Сопротивление ключа при этом резко падает, и напряжение U поступает на выход схемы. При тщательном подборе транзисторов переключатель может коммутировать очень малые сигналы с погрешностью около 20 мкв в некотором интервале температур. [50]
Обратный ток разомкнутого симметричного ключа равен половине разности обратных токов транзисторов. Сопротивление замкнутого ключа на германиевых транзисторах составляет значение порядка 10 ом, на кремниевых - 30 ом. При использовании кремниевых транзисторов обратный ток ключа не превышает 0 1 мка, германиевых - 5 мка. [51]
Когда ключ К замкнут, его сопротивление определяется переходным контактным сопротивлением; при разомкнутом ключе К его сопротивление определяется сопротивлением изоляции цепи. Практически сопротивление замкнутого ключа равно нулю, а разомкнутого - бесконечности. [52]
В действительности сопротивление ключа не может меняться скачком от нуля до бесконечности, так как большие напряжения между контактами ключа вызовут между ними электрическую искру или электрическую дугу. Кроме того, всякая катушка обладает распределенной емкостью между ее витками, так же как имеется емкость между расходящимися контактами ключа; поэтому процесс коммутации совершается в конечный промежуток времени At, в течение которого завершается быстро протекающий переходный процесс от момента начала до момента конца коммутации. Этот переходный процесс в зависимости от соотношений параметров может быть апериодическим или колебательным с очень высокой частотой, и разность энергий WM ( - 0) - WM ( 0) расходуется в сопротивлениях цепи, в частности в сопротивлениях между контактами ключа, или на излучение при очень высокой частоте. Этот процесс, проходящий за время At, при отмеченной выше идеализации не рассматриваем. Но если его рассмотреть, то будут справедливы сформулированные в § 9.4 физические условия коммутации - неизменность токов в катушках и напряжений на конденсаторах, а также неизменность энергий, запасенных в катушках и конденсаторах. [53]
В действительности сопротивление ключа не может меняться скачком от нуля до бесконечности, так как большие напряжения между контактами ключа вызовут между ними электрическую искру или электрическую дугу. Кроме того, всякая катушка обладает распределенной емкостью между ее витками, так же как имеется емкость между расходящимися контактами ключа; поэтому процесс коммутации совершается в конечный промежуток времени At, в течение которого завершается быстро протекающий переходный процесс от момента начала до момента конца коммутации. Этот переходный процесс в зависимости от соотношений параметров может быть апериодическим или колебательным с очень высокой частотой, и разность энергий WM ( - 0) - 1 м ( 0) расходуется в сопротивлениях цепи, в частности в сопротивлениях между контактами ключа, или на излучение при весьма высокой частоте. Этот процесс, проходящий за время Л, при вышеуказанной идеализации не рассматриваем. Но если его рассмотреть, то будут справедливы сформулированные в § 9 - 3 физические условия коммутации - неизменность токов в катушках и напряжений на конденсаторах, а также неизменность энергий, запасенных в катушках и конденсаторах. [54]
В действительности сопротивление ключа не может меняться скачком от нуля до бесконечности, так как большие напряжения между контактами ключа вызовут между ними электрическую искру или электрическую дугу. Этот переходный процесс в зависимости от соотношений параметров может быть апериодическим или колебательным с очень высокой частотой, и разность энергий Ww ( - 0) - W № ( 0) расходуется в сопротивлениях цепи, в частности в сопротивлениях между контактами ключа, или на излучение при весьма высокой частоте. Но если его рассмотреть, то будут справедливы сформулированные в § 9 - 3 физические условия коммутации - неизменность токов в катушках и напряжений на конденсаторах, а также неизменность энергий, запасенных в катушках и конденсаторах. [55]
![]() |
ЦАП с равными разрядными токами и с суммированием их с помощью цепи R, 2R.| ЦАП с применением диодных ключей для коммутации разрядных токов. [56] |
В схеме ЦАП с использованием транзисторных генераторов тока переключение тока может осуществляться в коллекторной цепи. При этом сопротивление ключа не вносит заметной погрешности благодаря высокому сопротивлению цепи. Однако утечки запертого ключа могут привести к существенной погрешности. Суммарная утечка всех запертых ключей не должна превышать половины тока младшего разряда. [57]
Например, нелинейность сопротивления ключа при открытом состоянии и зависимость его от температуры можно ослабить подключением последовательно с ключом резистора, сопротивление которого значительно больше сопротивления ключа. Сопротивление полевых транзисторов в открытом состоянии обычно колеблется от 50 до 200 Ом. Включение резистора сопротивлением 2 - 5 кОм последовательно с транзистором практически исключает погрешность, вызванную нелинейностью и зависимостью сопротивления ключа от температуры. [58]
Замыкание ключа / С приводит к быстрой разрядке конденсатора. Скорость разрядки зависит от сопротивления ключа в замкнутом состоянии. Прямой ход пилообразного напряжения в этой схеме формируется при разомкнутом ключе, а обратный - при замкнутом. Таким образом, для реализации этого принципа генератор должен содержать зарядное или разрядное устройство, интегрирующий конденсатор и ключ. [59]
В дельта-сигма-преобразователях для формирования импульсов тока также можно использовать резистор и стабилизированный источник опорного напряжения, поскольку суммирующая точка фактически находится под потенциалом земли. В этом случае необходимо убедиться, что сопротивление замкнутого ключа меньше сопротивления резистора и изменения сопротивления ключа не вызовут дрейфа. [60]