Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Ответить

Поваренная книга разработчика аналоговых схем. ОУ, ч.20

Ср июн 19, 2019 08:03:38

Схема формирования дифференциального сигнала

Данная схема позволяет преобразовывать однополярный сигнал 0,1…2,4 В в дифференциальный сигнал ±2,3 В (см.рисунок). Диапазоны входных и выходных напряжений могут изменяться с учетом возможностей используемых ОУ.

Изображение

Рекомендуем обратить внимание:

  • ОУ с rail-to-rail-входами и выходами обеспечивают максимальный размах входных и выходных напряжений схемы;
  • использование ОУ с низким Vos и минимальным дрейфом смещения уменьшает смещение выходного сигнала;
  • для уменьшения погрешности коэффициента усиления следует выбирать более точные резисторы;
  • следует работать в линейном рабочем диапазоне напряжений ОУ. Этот диапазон обычно определяется в схеме с разомкнутой обратной связью (AOL);
  • для обеспечения стабильности следует использовать резисторы обратной связи с небольшим номиналом и подключать дополнительную емкость параллельно резистору R2.

Порядок расчета>>

Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 20

Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей.

Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла.
Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства.
Оформить подписку>>

Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с ОУ,ч25

Чт июн 20, 2019 11:01:32

1/f-шум: фликкер-шум

Низкочастотный 1/f-шум – довольно загадочное явление, его также называют фликкер-шумом (flicker-noise). На осциллографе с высоким разрешением развертки он имеет вид медленно меняющегося сигнала, на который накладывается более высокочастотный шум (см.рисунок). Еще одно название этого шума – розовый шум – также предполагает наличие значительных низкочастотных составляющих. Кажется, что фликкер-шум присутствует во всех физических системах и во всех естественных науках. Например, погодные/климатические модели имеют 1/f-компонент. Рассуждать о причинах его наличия в полупроводниках – слишком глубокая тема для данного руководства.

Изображение

Спектр фликкер-шума имеет номинальный наклон -10 дБ на декаду, что вдвое меньше, чем у RC-цепи. Обратите внимание, что квадрат его напряжения (или мощности) уменьшается со скоростью 1/f. Напряжение шума падает со скоростью 1/√f (F). Фактический наклон частотной характеристики может несколько меняться, но это не сильно сказывается на его поведении и не отменяет сделанных выводов.

Подробнее>>

Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 25.

Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях.
Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все.

Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе.
Оформить подписку>>

Поваренная книга разработчика аналоговых схем. ОУ, ч.21

Вт июн 25, 2019 10:12:34

Схема инвертирующего усилителя со смещением инвертирующего входа

Область применения данной схемы -преобразование входного отрицательного сигнала -5…-1 В в положительный сигнал 3,3…0,05 В (см.рисунок). Она используется для преобразования отрицательного сигнала датчика в положительный сигнал для последующей оцифровки с помощью АЦП с однополярным входом.

Изображение

Рекомендуем обратить внимание:

  • применяйте операционный усилитель в линейном рабочем диапазоне напряжений. Этот диапазон определяется в схеме с разомкнутой обратной связью (AOL);
  • диапазон синфазных напряжений должен начинаться с 0 В (или быть ниже 0 В);
  • импеданс источника опорного напряжения Vref должен быть низким;
  • входное сопротивление схемы должно быть тождественно сопротивлению R2;
  • для обеспечения стабильности следует использовать резисторы обратной связи номиналом менее 100 кОм. Использование высокоомных резисторов уменьшит запас по фазе и приведет к увеличению уровня собственных шумов схемы;
  • частота среза схемы зависит от произведения коэффициента усиления на полосу пропускания (GBP) выбранного ОУ. Дополнительная фильтрация может быть обеспечена посредством добавления конденсатора параллельно резистору R. Этот конденсатор также улучшает устойчивость схемы.

Порядок расчета>>

Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 21

Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей.

Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла.
Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства.
Оформить подписку>>

Поваренная книга разработчика аналоговых схем. АЦП, ч.7

Ср июн 26, 2019 15:54:28

Схема расширения диапазона входных напряжений на встроенном аналоговом входном блоке (AFE) SAR АЦП

В данной главе описывается, как расширить диапазон входных напряжений SAR АЦП со встроенным аналоговым входным блоком (AFE) и снизить потери точности за счет применения метода двухточечной калибровки. Схема, представленная на рисунке, расширяет доступный диапазон входных напряжений ADS8598H с собственным диапазоном ±10…± 40 В. Это позволяет использовать более широкий входной диапазон напряжений без применения дополнительной аналоговой схемы понижения напряжения; вместо этого используется простой делитель напряжения для взаимодействия с AFE АЦП, понижающий напряжение на входе преобразователя. Для устранения возможных ошибок применяется соответствующий метод калибровки.

Изображение

Рекомендуем обратить внимание:
1. Используйте резисторы с малым дрейфом, чтобы снизить ошибки, вызванные температурным дрейфом, например, 50 ppm/°C с допуском 1% или выше. Обратите внимание, что стоимость высокоомных (от 1 МОм и выше) прецизионных резисторов с малым дрейфом может быть сравнительно высокой.
2. Для подобной конфигурации может понадобиться входной фильтр. Установка такого фильтра сразу после мощного входного сопротивления может привести к ошибкам из-за токов утечки конденсатора. Альтернативная схема с фильтрующим конденсатором на входе приведена далее.

Расчет схемы>>

Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 7

Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП.

Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла.
Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства.
Оформить подписку>>
Ответить