HRP-N3 - серия источников питания с максимальной пиковой мощностью в 350% от MEAN WELL

Генератор синусоидального сигнала на основе управляемых током конвейеров с двумя выходами

Токовые конвейеры второго поколения обеспечивают широкую полосу сигнала, линейность, широкий динамический диапазон, простоту схемы и низкое потребление энергии. Поэтому, разработчики используют различные реализации токового режима в своих устройствах для реализации различных функций.

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Предыдущая дизайн идея представляла использование токового конвейера второго поколения с двумя выходами для создания генератора. К сожалению, подобная схема не производится, как законченная микросхема, но вы можете ее реализовать на дискретных компонентах.

https://www.rlocman.ru/i/Image/2009/03/18/1.gif

На рис.1 представлен активный стандартный блок подобной схемы, который описывается следующими отношениями: IY=0, VX=VY+IXRX, IZ+=IX и IZ–=–IX. Вы можете выразить паразитное сопротивление на выводе X как RX=VT/2IB, где VT это напряжение, зависящее от температуры, а IB это ток смещения конвейера, который может изменяться в диапазоне нескольких декад. На рис.2 показана реализация схемы на биполярных транзисторах.

Данная схема предоставляет дополнительную свободу в области контроля частоты генерации, которую можно осуществить и током и напряжением. Схема из предыдущей дизайн-идеи имела ряд преимуществ, новая схема не только сохраняет все эти основные преимущества, но так же предлагает дополнительные возможности по контролю частоты генерации с помощью напряжения. Кроме того, вы можете контролировать условия генерации с помощью тока смещения конвейеров.

На рис.3 показана предлагаемая схема генератора синусоидального сигнала. Вы можете выразить характеристическое уравнение схемы следующим образом: S2C1C2RX1RX2+SC2RX2–SC2RX1+K=0, где К это умножитель напряжения. Выполнение критерия Баркхаузена – коэффициент усиления замкнутой цепи равен единице или более, и сигнал обратной связи поступает на вход со сдвигом по фазе 360°— необходимое условие для возникновения генерации выполняется при RX1=RX2, а частота генерации равна

https://www.rlocman.ru/i/Image/2009/03/18/4.gif

Естественно, для изменения частоты генерации вы можете использовать буфер с усилением, что и является областью отличий данной статьи от более ранней дизайн-идеи. Для управления умножителем напряжения вы можете использовать и ток, и напряжение . Схема дает возможность управлять умножителем напряжения для подстройки токов смещения IB3 или IB4 (рис.4). Для управления К с помощью напряжения, можно использовать другую схему, например просто используя неинвертирующий операционный усилитель и заменяя резисторы на MOSFET транзисторы, работающие в активной области. Данный подход имитирует использование управляемых напряжением резисторов.

https://www.rlocman.ru/i/Image/2009/03/18/5.gif

Схема, приведенная на рис.2, была подвергнута проверке на базе PR100N PNP транзисторов и NP100N NPN транзисторов биполярной матрицы ALA400 и источника питания постоянного тока ±3 В.

Для реализации схемы требуется всего два управляемых током конвейера, два конденсатора, подключенных к земле, и умножитель напряжения, она не содержит свободных конденсаторов и внешних резисторов, что делает потребление энергии схемы ниже, чем у RC генераторов. Для обычных биполярных усилителей тока, управляемых напряжением, крутизна передаточной характеристики, gm, составляет IB/2VT. Сравнивая эту величину с эквивалентной величиной IB, видим, что крутизна характеристики биполярных усилителей тока, управляемых напряжением, в четыре раза меньше, чем у управляемого током конвейера с двумя выходами. Таким образом, потребление энергии каждого активного элемента схемы на основе управляемых током конвейеров с двумя выходами примерно в четыре раза меньше, чем у аналогичной схемы, реализованной на операционных усилителях.

Исследование чувствительности показывает что SωC K;RX1;RX2;C1;C2=–½; таким образом ωc - величина чувствительности меньше единицы, что является важнейшим преимуществом данной схемы. Обратите внимание, что создание точной модели генератора требует использования нелинейных моделирующих выражений, и выполнение критерия Баркхаузена является необходимым условием для генерации. Схема генератора может войти в насыщение и не возбудиться, даже если вы выполните критерий Баркхаузена.

Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя