Реферат: Устройства выборки – хранения - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Устройства выборки – хранения

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 65 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕН НЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра РЭС Реферат на тему: « Устройства выборки – хр анения. Устройства на переключаемых конденсаторах. Линейные стабилиза торы напряжения » Устройства выборки - хранения При сборе информации и ее последующем преобразова нии часто бывает необходимо зафиксировать значение аналогового сигнал а в некоторый м о мент вре мени. Некоторые типы аналогово-цифровых преобразователей, н а пример, последовательного прибли жения, могут давать совершенно непре д сказуемые ошибки, если их входной сигнал не зафиксирован во время пр е образования . При смене входного кода цифро-аналоговых пр е образователей из-за неодновременности установлен ия разрядов наблюдаются выбросы в ы ходного напряжения. Для устранения этого явления на время ус тановления также сл е дуе т зафиксировать выходной сигнал ЦАП. Устройства выборки - хранения (УВХ) (с лежения - хран е ния), выпол няющие эту функцию, должны на интервале времени выборки (сл е жения) повторять на выходе входно й аналоговый сигнал, а при переключении режима на хранение сохранять п о следнее значение выход ного напряжения до поступления сигн а ла выборки. Схема простейшего УВХ приведена на рис. 1а. Рис. 1. Устройство выборки - хранения Когда ключ S замкнут, выходное напряжение схемы повторяет входное, т.е. U вых = U вх (рис. 1б). При размыкании ключа Uвых сохраняет свое значение, последнее перед размыканием. Выходной повторитель на ОУ пр е пятствует разряду конд енсатора хран е ния С хр на нагрузку схемы. Входное со противление повторителя должно быть как можно больше, поэтому обы ч но применяют ОУ с п о левыми транзисторами на входе . Простейшая схема УВХ имеет ряд недостатков: · При замкнутом ключе источник входного сигнала имеет значит ельную емкостную нагрузку. Если источником является ОУ, это обычно пр и водит к его самовозбу ж дению. · ОУ с полевыми транзисторами на входе, применяемые в качестве б у ферных повторит е лей, имеют значительное смещение нуля. Эти недостатки во многом устранены в ИМС устройств а выборки - хран е ния LF398 (от ечес т венный аналог - 1100СК 2), которая в течение многих лет была по существу пр о мышленным стандартом. Функционал ьная схема этой ИМС приведена на рис. 2. Здесь схема имеет общую отрицатель ную о б ратную связь, охва тывающую всю схему - с выхода усилителя ОУ 2 на вход усилит е ля ОУ 1 . Рис. 2. Функциональная схема УВХ 1100СК2 Когда коммутатор находится в замкнутом состоянии, потенциал выхода опе рационн о го усилителя ОУ 1 вследствие действия общей отрицательной обратной связи устанавливается таким, что Uвых отличаетс я от U вх на вел и чину напряжения смещения ОУ 1 . При этом смещение, возникающее из-за наличия коммутатора и ОУ 2 , сводится к нулю. Диоды в этом состоянии сх е мы заперты, так как падение напряж ения на них, равное указанному смещ е нию, достаточно мало (<= 20мВ). При размыкании коммутатора управл я ю щим сигналом выходное напряжение о с тается неи зменным. Резистор R 1 и диоды п редотвращают насыщение ОУ 1 , кот о рое могло бы возникн уть из-за размыкания общей отрицательной обратной связи в этом режиме. Э то сн и жает время переход ного процесса при з а мыка нии коммутатора. Усилитель ОУ 1 обеспечивает высокое входное сопротивление УВХ. Он выполне н по схеме с биполярными транзисторами на входе, что легко позвол я ет получить смещение нуля схем ы в пределах 5 мВ. Резистор R2 ограничивает ток заряда ко н денсатора хранения. Основные х арактеристики УВХ: Точностные характеристики 1. Напряжение смещения нуля U см , определяемое практически смещен и ем нуля ОУ 1 . 2. Дрейф фиксируемого напряжения п ри заданной емкости С хр я U вы х / я t= I р / С хр , где I р - ток разряда конденсатора. Он складывается из токов утечки ко н денсатора и коммутат о ра, а также из входного тока усилит еля ОУ 2 . При заданном токе утечки величину дрейфа можно уменьшить путем ув е личения емкости конденсат ора С хр . Однако это ухудшает динамические х а рактери ст и ки схемы. Динамическ ие характеристики 1. Время выборки tв определяет, как долго при самых неблагоприят ных условиях длится процесс заряда конденсатора хранения до величины в ходного напряжения с заданным уровнем допуска. Это время пр о порционально емкости С хр . Перевод УВХ в режим хранения до око н чания интервала вы бо р ки чреват значитель ными ошибками. 2. Апертурная задержка t а . Это период между моментом снятия уп ра в ляющего напряжения и фактическим запиранием последовательного коммутат о ра. В табл. 1 приведены основные характеристики некотор ых типов УВХ, выпускаемых промы ш ленностью. Таблица 1 Тип УВХ Uсм, мВ Дрейф В/с Время в ы борк и мкс Апертурная задержка, нс Uпит,В Iпотр, мА Примеч ания 1100СК2 5 0,2 1 0,4 1,2 100 +/-15 4,5 Промышленный стандарт SHC5320 1,5 0,5 1 1,5 1,3 25 +/-15 - АD9101 10 18000 4 7 нс 0,25 +5; -5,2 70 Сверхбыстродействующее УВХ АD781 3 0,01 4 0,6 3 35 +/-12 4 АD684 4 1 4 1 3 35 +/-12 25 Счетв еренное Примечания: 1. - Схр =1000 пФ; 2. - до точности 0,1%; 3. - до точности 0,01%; 4. - встроенный конденсатор хранени я Устро йства на переключаемых конденсаторах В последнее время наблюдается исключительно быст рый рост произво д ства и применения МОП-структур, имеющих много преимуществ перед б и полярными схемами. У МОП-структур большой входной импеданс, и они управляются напр я жением (в отличие от биполярных сх ем, управляемых по существу током). Комплементарные МОП-структуры практи чески не п о требляют мощн ости в статич е ском режим е. Технология МОП-структур обеспечивает большую плотность уп а ковки, чем биполярных. Наконец, эта технология позволяет простым способом реализовать в ИМС конденсаторы относительно большой емкости. Такие МОП-конденсаторы в сочетании с МОП-к лючами позволяют заменить резисторы в некоторых типах ИМС и построить а налоговые вычислительные схемы со значительно лучшими то ч ностными и эксплуатационными хар актеристиками. Замена резисторов ко н денсаторами, в частности, позволяет повысить точность ан алоговых и анал о го-цифро вых устройств и уменьшить количество внешних элементов, по д ключаемых к микросхеме. В табл. 2 пр едставлены сравнительные хара к теристики интегральных резисторов и МОП-конденсаторов. Таблица 2 Элемент Технология изг о товления Точность и зг о товления, % Температурный к о эффициент 10 -6 К -1 Коэффициент вли я ния напряж е ния 10 -6 В -1 Резистор Ионная имплант а ция с шириной 40 мкм +/-0,12 400 800 Конденсатор МОП с толщиной диэлектрика 0,1 мкм +/-0,06 26 10 Высокая точность изготовления интегральных МОП-к онденсаторов и их ст а бил ьность способствовали тому, что в последние годы получили развитие спос обы обработки сигналов, испол ь зующие явление дискретного переноса зарядов. Один из путей р еализации этих способов состоит в применении схем с перекл ю чаемыми конденсаторами. Рассмотрим реализацию аналогового интегратора с применением пер е ключаемого конденсатора. Н а рис. 3а приведена схема обычного анал о гового интегратора. Передаточная функция этой схемы имеет вид , (1) а частотная характеристика , (2) Рис. 3. Схемы интеграторов: а) - на RC-цепи, б) - с коммутиру е мым конде н сатором На рис. 3 б показан интегратор, в ко тором резистор R1 имитируется с помощью схемы с переключаемым конденсато ром. Этот интегратор работ а ет следующим образом. Коммутатор периодически переключаетс я из пол о жения 1 в положен ие 2 и обратно с периодом Т. В момент nT ко н денсатор С 1 з аряжается до напряжения u вх (nT), поэтому накопленный на нем заряд с о ставляет С 1 u вх (nT). После переключения ком мутатора из положения 1 в п о ложение 2 в момент nТ+Т/2 конденсатор С 1 разряжается на вход ОУ с ко н денсатором С 2 в обратной связи. Поскольку входное д ифференциальное н а пряж ение и входные токи идеального ОУ равны нулю, конденсатор С 1 ра з рядится полностью и его заряд суммируется с зарядом, нако пленным на ко н денсаторе С 2 . В результате в момент (n+1)Т с праведливо следующее уравн е ние зарядов: С 2 u вых [(n+1)T] = С 2 u вых (nT) - С 1 u вх (nT). (3) Здесь знак "-" обусловлен отрицательной обратной св язью. Применив к обеим частям уравн е ния (3) z-преобразование, получим уравнение zС 2 U вых (z) = С 2 U вых (z) - С 1 U вх (z). (4) Определенная из этого уравнения передаточная фун кция имеет вид , (5) Представляет интерес сравнение свойств интеграторов , показанных на рис. 3. П е ре йдем к частотным харктеристикам, подставив в (5) z=exp(j яT) . Пол у чим , (6) При яT стремящемся к 0 выражение в скобках в знаменателе правой част и уравнения (6) неограниченно приближается к jяT . Таким образом, для ча с тот входного сигнала, низких относительно частоты переключения коммут а то ра f=1/T, можно приближенно з а писать , (7) Сравнивая выражения (2) и (7), находим, что в схеме на рис . 3 б ко м мут и руемый конденсатор имитирует вхо дной резистор схемы на рис 3 а, с сопротивлением, ра в ным T/С 1 . Поэтому, увеличивая частоту переключения коммутатор а, мы уменьшаем эквивалентную постоянную времени интегр и рования интегр а тора. Применение интеграторов с переключаемыми конде нсаторами в ИМС фильтров вместо обычных интеграто ров дает два существенных преимущ е ства . Во-пе рвых, коэффициент передачи интегратора зависит только от о т ношения двух конденсаторов, а не о т их абсолютных величин. Вообще гов о ря, можно до с т аточно просто создать на кремниевой подложке ИМС пару любых однотипных согласованных элементов, в то время как получение ра з нотипных элементов (резистора и к онденсатора) с точными значениями и высокой стабильностью весьма затру днительно (разл и чия темп ературных коэффициентов сопротивления (ТКС) и емкости (ТКЕ) могут быть зн ач и тельными!). Поэтому ИМ С фильтров на переключаемых конденсаторах зн а чительно дешевле. Напр и мер, фильтр нижних частот 8-го порядка на ИМС МАХ291 (пе реключаемые конденсаторы) стоит почти в 5 раз дешевле анал о гичного фильтра на двух ИМС MAX270 (RC-инт еграторы). Второе преимущество фильтров на переключаемых конденсаторах состоит в возмо ж ности настройки и х характеристической част оты (т.е. центральной частоты полосового фильтра или точки -3 дБ фильтра ни жних частот) изм е нением только тактовой частоты. Это объясняется тем, что характеристич е ская частота фильтра, построен ного на основе метода переменных состо я ния, пропорци о нальна коэффициенту передачи интегратора (или, что то же, обра тнопропорциональна постоянной времени интегрирования). Это позв о ляет выпускать фильтры 8-го порядка в корпусе с восемью выводами без внешних времязадающих элемент ов (например, MAX291), в то время как ИМС фильтров с RC-интеграторами имеют значит ельно больше выводов и требуют подключения значительного количества т очных резисторов (напр и м ер, микросхема МАХ274 имеет 24 вывода; ее типовая схема включения с о держит 15 внешних резисторов). Теперь о недостатках фильт ров на переключаемых конденсаторах. Такие фильтры имеют два неприятных свойства, которые обусловлены присутс т вием периодического тактового сигнала. Первое, это сквозное прохождение сигнала тактовой частоты , а именно наличие некоторого выходного си г нала (с напр я жением приблизительно от 10 до 25 мВ) с частотой тактового колебания, напряжение которого не зависит от прикла д ы ваемого входного сигн ала. Чаще всего это не имеет существенного значения, поскольку этот сигн ал значительно удален от полосы, занимаемой обрабатываемым сигн а лом (обычно разработчики ИМС з а дают частоту коммутаци и в 100 раз (реже в 50 раз) больше характеристической частоты фильтров). Если же такое сквозное прохождение тактового сигнала нежелательно, то для его п одавл е ния обычно исполь зуют простой ФНЧ первого или второго порядка. В с о став ИМС фильтров на переключаемы х конденсаторах обычно включают неинвертирующий повторитель, на котор ом может быть п о строен т акой фильтр. Вторая проблема более тонкого свойства связана с наложением спектров. Л юбые компоненты входного сигнала, которые отстоят по частоте от част о ты тактового сигнала на величину, соответствующую частотам полосы пр о пускания, не будут подавлены. Напр и мер, при использовании ИМС MAX291 в кач естве ФНЧ с частотой среза 1 кГц (при та к товой частоте в 100 кГц) все спектральные комп о ненты входного сигнала в диапазон е от 99 до 101 кГц будут преобразованы в п о лосу частот от постоянного тока до частоты 1 кГц. Поэтому в случае, если в спектре входного сигнала есть заметные компоне н ты частот, близких к тактовой част оте, перед входом фильтра следует вкл ю чить простой пре д варительный фильтр нижних частот. Линейные стабилизаторы напр яжения Почти любая электронная схема - от простых схем на т ранзисторах и оп е рацион ных усилит е лях и до слож нейших цифровых и микропроцессорных систем - требует для своей работы од ного или нескольких стабильных и с точников постоянного тока. Простые нер е гулируемые источники питания тип а "трансформатор - неуправляемый выпрямитель - фильтр нижних ча с тот" во многих случаях не г о дятся, так как их выходное н апряжение зависит от тока нагрузки и напряжения в сети. К счастью, легко п остроить источник ст а би льного питания, используя отрицательную обратную связь и сравнивая вых одное напряжение с некоторым постоянным эталонным (опорным) н а пряжением. Такие стабил и зированные источники питания уни версальны и могут быть изготовлены в виде интегральных микросхем стаби лизаторов н а пряжения. Как правило, регулирующим элементом ИМС стабилизаторов напряжения явл яется биполярный либо полевой транзистор. Если этот транзистор раб о тает в активном режиме, то с табилизатор называют линейным (непреры в ным), а если регулирующий транзистор работает в ключев ом режиме - и м пульсным. Схемотехника линейных стаби лизаторов напряжения Микросхемы источников питания относятся к так наз ываемым интелле к туальн ым силовым приборам, то-есть к таким, у которых на кристалле п о мимо силовых транзисторов распол ожена более или менее сложная схема управления ими. Принципиальная труд ность создания таких приборов з а ключается в том, что силовые транзисторы рассеивают значите льную эне р гию, вызывая т ем самым нагрев кристалла с существенным градиентом те м ператур. Это резко ухудшает ст а бильность узлов схемы упра вления, таких как источник опорного напряжения и дифференциал ь ный каскад усилителя ошибки. Монолитный линейный интегральный стабилизатор напряжения был впервые разраб о тан Р. Видларом (С ША) в 1967 году. Эта микросхема (яА723) содержит регулирующий транзистор, вклю чаемый последовательно между источником нестабилизированного напряж ения и нагрузкой, усил и т ель ошибки и термокомпенсированный источник опорного напряжения. Схем а оказалась настолько удачной, что в начале 70-х годов выпуск ее дох о дил до 2 млн. штук в месяц! По масс ов о сти применения среди аналоговых ИМС линейные интегральные стабилизаторы напряжения ст о ят на втором месте после опе рационных усилителей. Литература 1. Лидовский В.И. Теория информации. - М., «Высшая школа», 2002 г. – 120 с. 2. Метрология и радиоизмерения в тел екоммуникационных системах. Учебник для ВУЗов. / В.И. Нефедов, В.И. Халк ин, Е.В. Федоров и др. – М.: Высшая шко ла, 2001 г. – 383 с. 3. Цапенк о М.П. Измерительные информационные системы. - . – М.: Энергоатом издат, 2005. – 440 с. 4. Зюко А.Г. , Кловский Д.Д., Назаров М.В., Финк Л.М. Теория передачи сигналов. М: Р адио и связь, 2001 г. – 368 с. 5. Б. Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, и спр.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003 г. – 1104 с.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
У жены сегодня как-то всё не складывается...
Нож от мясорубки потеряла, стул сломала.
Две лампочки разбила.
Пожалуй, секс мы отложим на завтра - не приведи Господь ещё что-нибудь сломает....
Данкин.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Устройства выборки – хранения", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru