Существует, по крайней мере, два классических способа решения задач, требующих выборки суммы аналоговых напряжений. Наиболее распространенным способом является каскадирование классического аналогового сумматора и усилителя выборки-хранения (УВХ). Классический аналоговый сумматор – это операционный усилитель плюс, как минимум, три прецизионных резистора. Сопротивления этих резисторов должны быть насколько возможно низкими, чтобы не ухудшать полосу пропускания сумматора. С другой стороны, такие низкоомные резисторы рассеивают мощность. Кроме того, конфигурация с каскадированием сумматора и УВХ имеет еще один недостаток, который проявляется, когда два входных напряжения близки по величине, но имеют противоположную полярность. В этом случае, даже при больших амплитудах входных сигналов, результирующее напряжение будет низким или отсутствовать совсем, если амплитуды входных напряжений равны. Выборка низкого напряжения обычно связана с большой относительной погрешностью выходного напряжения, поскольку каждый усилитель вносит некоторые динамические ошибки, такие как остаточный паразитный перенос заряда в запоминающий конденсатор.
 |
|
| Рисунок 1. | Основой работы этой схемы является одновременное отслеживание входных напряжений VINA и VINB на конденсаторах C2 и C1, суммирование напряжений этих конденсаторов в интервале выборки и сохранение суммарного напряжения на конденсаторе C3. |
Другой возможностью является использование одного усилителя в каждом канале и сложение их выходных сигналов в классическом аналоговом сумматоре. Хотя такая конфигурация позволяет избежать проблем, связанных с большой относительной погрешностью выходного напряжения, когда входные напряжения имеют близкие амплитуды и противоположные полярности, в сумматоре по-прежнему остаются прецизионные резисторы, рассеивающие мощность.
Можно избежать этих проблем, используя конфигурацию схемы на Рисунке 1, в которой вообще не используются внешние резисторы. В установившемся режиме в интервале внутреннего отслеживания внутренний логический сигнал /QD имеет активный высокий уровень, разрешающий работу повторителей A1, B1 и A2. При этом привязанный к земле конденсатор C2 заряжается до напряжения VINA. Обкладка конденсатора C1, подключенная к выводу 2 микросхемы IC2, временно заземляется через выход повторителя A2, и в это время противоположная обкладка, подключенная к выводу 9 микросхемы IC1, заряжается до напряжения VINB. VINA и VINB – это напряжения на входах A и B, соответственно.
 |
|
| Рисунок 2. | Нижняя кривая показывает, что на левой по схеме обкладке конденсатора C1 напряжение VINB появляется в интервале отслеживания и возрастает до значения суммы обоих входных напряжений в интервале готовности. |
После периода установления, когда все внутренние сигналы логического управления имеют низкий уровень и работа всех управляемых повторителей запрещена, уровень логического сигнала QSB становится высоким. Благодаря включенному повторителю B3 потенциал правой по схеме обкладки конденсатора C1 изменяется от 0 В до VC2(tS) = VINA(tS). VC2(tS) – это значение напряжения, накопленного на конденсаторе C2 перед переходом сигнала /Q в неактивный низкий уровень. В результате потенциал левой обкладки конденсатора C1 повышается до напряжения
VC2(tS) + VC1(tS) = VINA(tS) + VINB(tS),
как показано на нижней кривой Рисунка 2. Эта кривая представляет единственный аналоговый сигнал на Рисунке 2. Переход логического сигнала управления выборкой QS из активного низкого уровня в высокий немного задерживается относительно логического сигнала QSB, подавляя выбросы выходного напряжения. При высоком уровне сигнала QS выбранное напряжение VINA(tS) + VINB(tS), присутствующее на выводе 7 микросхемы IC2, проходит через включенный повторитель B2 на конденсатор C3 и сохраняется там до следующей команды выборки. Повторитель напряжения A3 служит преобразователем импеданса. Сдвоенный операционный усилитель IC6 выполняет функцию линии задержки с отводами, которая в сочетании с одним логическим элементом ИЛИ и двумя логическими элементами И формирует правильные внутренние сигналы синхронизации из одного внешнего управляющего логического сигнала Q.
Купить AD8592 на РадиоЛоцман.Цены
