Схемы на переключаемых конденсаторах
Схемы на переключаемых конденсаторахСкачать файл - Схемы на переключаемых конденсаторах
Один из недостатков биквадратных фильтров или фильтров, построенных на основе метода переменных состояния, связан с необходимостью обеспечения точного согласования конденсаторов. Необходимо также провести многочисленные коммутации, поскольку эти схемы содержат по крайней мере три ОУ и шесть резисторов на каждую двухполюсную секцию фильтра. С другой же стороны, можно купить фильтр в виде ИС. И, надо сказать, что изготовители ИС успешно решают эти проблемы, но за счет увеличения их стоимости. Известен и другой способ построения интеграторов, которые составляют основу биквадратных фильтров и фильтров на основе метода переменных состояния. Главная идея заключается в использовании аналоговых МОП-ключей, синхронизированных внешним сигналом прямоугольной формы и высокой частоты как правило, в раз выше, чем у обрабатываемых аналоговых сигналов , как это показано на рис. Анализ такой схемы весьма прост. При замыкании ключа S 1 происходит заряд конденсатора С 1 до напряжения U вх , то есть он сохраняет заряд СU вх ; на другой же половине рабочего цикла конденсатор С 1 разряжается через виртуальную землю, передавая свой заряд конденсатору С 2. Следует отметить, что выходное напряжение меняется в течение каждого цикла высокочастотного прямоугольного колебания пропорционально напряжению U вх изменение которого за один период прямоугольного колебания предполагается весьма незначительным , т. Легко показать, что функционирование этих интеграторов описывается приведенными на рисунке уравнениями. Применение переключаемых конденсаторов вместо обычных интеграторов дает два существенных преимущества. Первое как было указано ранее, он может быть менее дорогим при реализации на кремниевой подложке, так как коэффициент передачи самого интегратора зависит только от отношения двух конденсаторов, а не их индивидуальных значений. Вообще говоря, достаточно просто на кремниевой подложке создать пару любых согласованных элементов, в то время как получение подобных элементов резистора или конденсатора с точными значениями и высокой стабильностью весьма затруднительно. Вследствие этого монолитная ИС фильтра на переключаемых конденсаторах очень дешевая, например, универсальный фильтр на переключаемых конденсаторах фирмы National MF10 стоит 2 долл. Второе преимущество фильтров на переключаемых конденсаторах состоит в возможности настройки их частоты т. Это объясняется тем, что характеристическая частота биквадратного фильтра или фильтра на основе переменных состояния пропорциональна и зависит только от коэффициента передачи интегратора. Первая структура со встроенными компонентами формирует полосовые фильтры или фильтры нижних частот, в то время как вторая имеет дополнительные промежуточные входы и выходы, так что при подключении к ней внешних элементов можно получить любую желаемую характеристику. При этом платой за такую универсальность является увеличение размера корпуса ИС и необходимость в подключении внешних резисторов. Например, автономный фильтр Баттерворта нижних частот MF4 фирмы National выпускается в 8 - выводном DIP - корпусе и стоит 1,3 долл. Первое, это сквозное прохождение сигнала тактовой частоты , а именно наличие которого выходного сигнала с напряжением приблизительно от 10 до 25 мВ с частотой тактового колебания, напряжение которого не зависит от прикладываемого входного сигнала. Обычно это не имеет значения, поскольку этот сигнал значительно удален от полосы, занимаемой обрабатываемым сигналом. Если же такое сквозное прохождение тактового сигнала нежелательно, то для его подавления обычно используется простой RC-фильтр. Вторая проблема более тонкого свойства. Сформулируем это более корректно, а именно: И никакой дополнительный выходной фильтр не сможет их ликвидировать! Таким образом следует твердо уяснить, что во входном сигнале не должно быть спектральных составляющих вблизи частоты тактового колебания. Если же этого невозможно избежать, то можно как обычно использовать простой RC-фильтр предфильтр , поскольку частота тактового сигнала отстоит, как правило, довольно далеко от полосы пропускания. В типовой ИС фильтра динамический диапазон составляет 80 - 90 дБ. Это может стать проблемой, если, например, нежелательно при подаче на фильтр нижних частот сигнала низкого уровня получать ошибки в виде колебания среднего значения его постоянной составляющей. Основная идея состоит в том, чтобы вывести фильтр из пути прохождения постоянной составляющей, пропуская низкочастотные компоненты сигнала на выход через пассивную цепь; сам же фильтр захватывает только более высокочастотные компоненты сигнала, где он заваливает характеристику, шунтируя сигнал на землю. В результате этого ошибка в постоянной составляющей равна нулю, а характерный для переключаемых конденсаторов шум присутствует только в непосредственной близости от частоты среза рис. Фильтры на переключаемых конденсаторах широко предлагают такие фирмы - изготовители как AMI-Gould, Ехаг, National и EGG-Reticon. Как правило, можно располагать частоту среза фильтра или центр полосы пропускания в любом месте диапазона частот от постоянного тока до нескольких десятков килогерц с помощью выбора определенного значения тактовой частоты. Большинство ИС на переключаемых конденсаторах предназначено для построения фильтров нижних частот, полосовых или режекторных полоснозаграждающих , хотя некоторые из них например, AMI спроектированы как фильтры верхних частот. Следует отметить, что сквозное прохождение тактового сигнала и эффект дискретизации формы выходного сигнала на частоте тактового колебания являются особенно надоедливыми в последнем случае, поскольку они попадают в полосу пропускания. Искусство схемотехники import url http: Активные фильтры и генераторы Схемы активных фильтров 5. Фильтры на переключаемых конденсаторах Подразделы: Искусство схемотехники Содержание ГЛАВА 1. Основы электроники ГЛАВА 2. Полевые транзисторы ГЛАВА 4. Обратная связь и операционные усилители ГЛАВА 5. Активные фильтры и генераторы Активные фильтры Схемы активных фильтров Генераторы Схемы, не требующие пояснении Дополнительные упражнения ГЛАВА 6. Стабилизаторы напряжения и источники питания ГЛАВА 7. Прецизионные схемы и малошумящая аппаратура ГЛАВА 8. Цифровые схемы ГЛАВА 9.
Схемы на переключаемых конденсаторах это:
Обширный класс схемотехнических решений основанный на периодической коммутации конденсаторов. Наибольшее распространение получил с освоением в промышленности интегральных микросхем по технологии с оксидной изоляцией например КМОП. Низкий уровень диэлектрической абсорбции и малые утечки диэлектрика позволили создавать высококачественные конденсаторы с хорошей повторяемостью. При этом с резисторами в рамках данной полупроводниковой технологии все было гораздо хуже с точки зрения занимаемой площади, повторяемости и стабильности номиналов, паразитных емкостей. Такая ситуация быстро привела к выработке ряда специфических схемотехнических решений. Надо заметить что решения на переключаемых конденсаторах и ранее применялись в дискретном исполнении в специальных случаях. Относятся к одному из видов преобразователей постоянного напряжения в постоянное DC-DC converters. Этот вид преобразователей использует конденсаторы в качестве накопителей заряда, который переносится от одного конденсатора к другому с помощью системы переключателей. Название charge pump обычно означает маломощный повышающий преобразователь, в котором конденсаторы подключены к источнику тактовых импульсов, а роль переключателей выполняют диоды. Два логических состояния тактового импульса '0' или '1' задают две фазы переключения топологии charge pump. К двух-фазным charge pumps относятся все диодные умножители напряжения, а также некоторые сложные преобразователи такие как Fibonacci Charge Pump и Multiple-Lift Luo Converters. Существуют также charge pumps с несколькими фазами переключения multi-phase. В случае если charge pump понижает напряжение и имеется какой-либо механизм его плавной регулировки используется название преобразователь на переключаемых конденсаторах ППК. Выходное напряжение ППК на холостом ходу в установившемся режиме можно найти решив систему линейных уравнений. При условии, что весь полученный заряд передается на выход, коэффициент полезного действия ППК равен отношению выходного напряжения к напряжению холостого хода. Частота среза RC-цепочки рассчитывается по формуле. Для схемы па переключающих конденсаторах частота среза рассчитывается с учетом замены резистора см. Разновидность операционных усилителей ОУ. Для борьбы с таким паразитным параметром как напряжение смещения ОУ применяется схема на переключаемых конденсаторах. Она периодически измеряет и 'запоминает' напряжение смещения ОУ и вычитает его из входного напряжения. Такое решение позволяет построить недорогие прецизионные ОУ для массового применения. Недостатки такого решения — наличие шума цепей переключения, который однако имеет фиксированный спектр и как следствие может быть легко отфильтрован. Специфической разновидностью прецизионных усилителей является схема 'модулятор-демодулятор', в которой также применяются конденсаторы. Ныне эта разновидность практически не используется. Известно, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника Закон Ома для однородного участка цепи. В то же время сила тока равна отношению заряда , переносимого через проводник за интервал времени. Следовательно, сопротивление цепи с переключающим конденсатором обратно пропорционально произведению частоты переключения конденсатора на значение его емкости. Электрический конденсатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Все языки Абхазский Адыгейский Азербайджанский Аймара Айнский язык Акан Албанский Алтайский Английский Арабский Арагонский Армянский Арумынский Астурийский Африкаанс Багобо Баскский Башкирский Белорусский Болгарский Бурятский Валлийский Варайский Венгерский Вепсский Верхнелужицкий Вьетнамский Гаитянский Греческий Грузинский Гуарани Гэльский Датский Долганский Древнерусский язык Иврит Идиш Ингушский Индонезийский Инупиак Ирландский Исландский Испанский Итальянский Йоруба Казахский Карачаевский Каталанский Квенья Кечуа Киргизский Китайский Клингонский Коми Корейский Кри Крымскотатарский Кумыкский Курдский Кхмерский Латинский Латышский Лингала Литовский Люксембургский Майя Македонский Малайский Маньчжурский Маори Марийский Микенский Мокшанский Монгольский Науатль Немецкий Нидерландский Ногайский Норвежский Орокский Осетинский Османский Пали Папьяменто Пенджабский Персидский Польский Португальский Румынский, Молдавский Русский Санскрит Северносаамский Сербский Сефардский Силезский Словацкий Словенский Суахили Тагальский Таджикский Тайский Татарский Тви Тибетский Тофаларский Тувинский Турецкий Туркменский Удмуртский Узбекский Уйгурский Украинский Урду Урумский Фарерский Финский Французский Хинди Хорватский Церковнославянский Старославянский Черкесский Чероки Чеченский Чешский Чувашский Шайенского Шведский Шорский Шумерский Эвенкийский Эльзасский Эрзянский Эсперанто Эстонский Юпийский Якутский Японский. Все языки Абхазский Аварский Адыгейский Азербайджанский Аймара Айнский язык Албанский Алтайский Английский Арабский Армянский Африкаанс Баскский Башкирский Белорусский Болгарский Венгерский Вепсский Водский Вьетнамский Гаитянский Галисийский Греческий Грузинский Датский Древнерусский язык Иврит Идиш Ижорский Ингушский Индонезийский Ирландский Исландский Испанский Итальянский Йоруба Казахский Карачаевский Каталанский Квенья Кечуа Китайский Клингонский Корейский Крымскотатарский Кумыкский Курдский Кхмерский Латинский Латышский Лингала Литовский Ложбан Майя Македонский Малайский Мальтийский Маори Марийский Мокшанский Монгольский Немецкий Нидерландский Норвежский Осетинский Пали Папьяменто Пенджабский Персидский Польский Португальский Пушту Румынский, Молдавский Русский Сербский Словацкий Словенский Суахили Тагальский Таджикский Тайский Тамильский Татарский Турецкий Туркменский Удмуртский Узбекский Уйгурский Украинский Урду Урумский Фарерский Финский Французский Хинди Хорватский Церковнославянский Старославянский Чаморро Чероки Чеченский Чешский Чувашский Шведский Шорский Эвенкийский Эльзасский Эрзянский Эсперанто Эстонский Якутский Японский. Схемы на переключаемых конденсаторах это: Схемы на переключаемых конденсаторах Обширный класс схемотехнических решений основанный на периодической коммутации конденсаторов. Проставить для статьи более точные категории. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Аналоговые системы Аналоговые интегральные схемы Пассивные компоненты Электричество. Смотреть что такое 'Схемы на переключаемых конденсаторах' в других словарях: Книги Схемы на переключаемых конденсаторах , Джесси Рассел. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Экспорт словарей на сайты , сделанные на PHP,. Пометить текст и поделиться Искать в этом же словаре Искать синонимы Искать во всех словарях Искать в переводах Искать в Интернете Искать в этой же категории. Поделиться ссылкой на выделенное Прямая ссылка: Содержание 1 Зарядовые насосы Charge pumps 2 Литература 2. Для улучшения этой статьи желательно?
3. Типовые схемы на переключаемых конденсаторах. Функциональная схема и эквивалентная схема в z - области.
Фильтры на переключаемых конденсаторах
Правила эксплуатации торгово технологического оборудования