Главная Операционные усилители



Во В,

М М 1 1 М

Isitx

1 \ /

ЦАП 08

Выводы 1вш "У"



мостика. В результате для устранения смещения необходимо предусмотреть управление установкой нуля.

Большинство усилителей с автоматической установкой нуля используют систему с кнопочным управлением. Оператор нажимает кнопку тогда, когда в датчике выполняются нулевые условия. При этом конденсатор схемы выборки и запоминания заряжается до уровня напряжения, равного напряжению смещения. Затем напряжение на этом конденсаторе подается обратно на усилительный каскад, где оно уменьшает смещение до нуля.

Подход, основанный на применении конденсатора, достаточно хорош и используется на практике, но смещение устраняется при этом лишь на короткое время. Если требуется, чтобы конденсатор сохранял заряд в течение длительного времени, то нужно учитывать, что заряд постепенно спадает и нулевые условия нарушаются. Рассматриваемый метод используется в распространенном медицинском усилителе кровяного давления, и в связи с этим медицинские сестры знают, что установка нуля должна производиться даже в том случае, если последнее измерение производилось не далее как четверть часа тому назад.

В состав цифровой системы установки нуля может быть включена схема, подобная показанной на рис. 14.12, а, которая по существу свободна от недостатков, связанных с падением напряжения. Такая система может использовать двоичный счетчик, подключенный ко входам Во-Вт. Входные импульсы счетчика проходят через управляемый вентиль, так что счет начинается и заканчивается по команде. Такая команда может выдаваться компаратором, сравнивающим входное напряжение с нулем, причем свободный вход компаратора подключается к выходу предусилителя моста. Логическая часть схемы устроена таким образом, что при нажатии кнопки сбрасывается счетчик

ЦАП 08

Слово В

1 1 1 1 1 1 м

ЦАП-08

(А-В)

Рис. 14.12. Использование ЦАП-08 для цифровой системы установки нуля (а); генератор сигнала на ЦАП-08 (б); устройство сложения/вычитания, использующее ЦАП-08 (в).



и вход компаратора подключается к выходу усилителя. В то же время па вход счетчика поступают импульсы. По мере возрастания содержимого счетчика возрастает и выходное напряжение ЦАП, так что смещение будет уменьшаться. Когда смещение будет равно нулю, компаратор перебросится так, что потенциал на его выходе станет низким и закроет вентиль тактовых импульсов. Дрейф эталона ЦАП или самого ЦАП мал по сравнению со скоростью падения напряжения в цепях установки нуля, использующих даже очень хорошие конденсаторы и входные операционные усилители на полевых транзисторах.

На рис. 14.12,6 показан генератор сигналов. Устройство или схема, подключаемая ко входам Во-Вт, определяет тип генерируемого сигнала. Двоичный счетчик будет вырабатывать пилообразный сигнал с положительным наклоном, если счет ведется с возрастанием, и с отрицательным наклоном, если счет ведется с убыванием. Подобным образом, если счетчик с возрастанием/убыванием устроен так, что максимальное число (11111111) вызывает срабатывание ключа, соединенного с выводом возрастание/убывание, то будет генерироваться треугольное колебание.

Если счетчик заменен запоминающим устройством (ЗУ) со считыванием без разрушения информации, то может быть обеспечено генерирование почти любого периодического сигнала в пределах возможностей ЦАП (примерно 38 кГц). Для опроса ЗУ по всем адресам используется восьмиразрядный двоичный счетчик, а сигнал появляется на выходе ЦАП.

Для получения аналогового напряжения, пропорционального Сумме двух цифровых слов, используется устройство, включающее в себя пару ЦАП с выходом в виде источника тока и операционный усилитель. Простой пример представлен на рис. 14.12,6. В этом случае выходы обоих ЦАП подключены к оД-

ИривйЯ иодирования

Рис. 14.13. Характеристика компандера на ЦАП.



ному и тому же входу операционного усилителя, так что результат равен А-{-В. Если, с другой стороны, каждый выход подключен к своему дифференциальному входу операционного усилителя, то будет вырабатываться либо (А-В), либо (В-А).

Компандеры

Компандер (КОМпрессор/эксПАНДЕР) на ЦАП, такой, как, например, ЦАП-76 фирмы PMI, может в значительной степени увеличить динамический диапазон схемы АЦП. Формат преобразователя ЦАП-08 - восьмиразрядный, но на самом деле один разряд является знаковым, а семь остальных - информационными. Три из этих разрядов используются для выбора одной из восьми (2 = 8) связанных хорд, а оставшиеся четыре разряда используются для выбора одного из шестнадцати линейно связанных шагов в пределах каждой хорды (рис. 14.13). При использовании АП с последовательными приближениями схема ЦАП-76 может обеспечить динамический диапазон 72 дБ в отличие от 20 дБ, обеспечиваемых обычным АЦП. Схема ЦАП-76 будет кодировать или декодировать сигнал в зависимости от состояния определенных выводов.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 [82] 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0189