CC BY
8
УДК 621.375.4
А. Б. ГРОЗИН. канд. техн. наук. Р. А. КАРПЕНКО, ст. преп.
О ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УПТ
В дифференциальных усилителях постоянного тока (УПТ) на ма-лошумящих полевых транзисторах с высокоомными резисторами на входе на режим транзисторов существенно влияет изменение тока затвора при изменении температуры. В плечах дифференциального каскада эти изменения можно уменьшить [1] при использовании отрицательной обратной связи (ООС) по синфазной составляющей (СС).
Особенность предлагаемой схемы в применение дополнительной петли ООС через VT4 для VT3, помимо ООС через эмиттерную цепь VT5, VT6 (см. рисунок).
Результирующая глубина ООС равна
F ~ 1 + К А +
где Я, = Яст./2£зз; Р,« R~J(R6з + R^Y, Kt=R«lRM; Р2ж R*/(Ra + -f R«i); Re™, Run, R3n, Ren — сопротивления резисторов, стоящих в стоковых, коллекторных, эмиттерных и базовых цепях транзисторов VTn (п = 1 ... 6).
Для номиналов элементов схемы, приведенной на рисунке, F да я» 12. Схема проверялась экспериментально с дополнительным усилителем на интегральной схеме К284УД1 в диапазоне температур 20 ... 50°С. Дрейф нуля, приведенный ко входу, не превышал 70 мкВ/ ГС. Коэффициенты передачи дифференциальной Кл и синфазной Кс составляющих на плечо каскада -г- КА = 22 дБ, Кс = — 40 дБ, коэффициент относительного ослабления СС KJKc =— 62 дБ, из них 20 дБ за счет применения общей ООС.
1. Шило В. Л. Линейные интегральные схемы М.: Сов. радио, 1974 . 83 с.
Поступила в редколлегию 28.09.85
УДК 621.373.531
В. В. ЗУБКО. канд. техн. наук, С. Ю. СЕЛИВЕРСТОВ, студ.
БЛОК АВТОМАТИЧЕСКОГО МАСШТАБИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Реальные физические процессы, подлежащие исследованию, как правило, нестационарны, а диапазон изменения их уровней Дс достигает 100 ... 130 дБ. Для аналого-цифрового преобразования при таком Дс используют устройства автомасштабирования, которые,
+12 В
R5
62к VT5
Bx^mfbVTi ЧТУО-1
*"ГП_ (Л/.oZr-i г '_
Ш
-12В
6 - 6-42
81
изменяя коэффициент усиления предусилителя КУс, согласуют Дс с допустимым диапазоном уровней А1 П (Дпр ^60 ...70 дБ).
Устройство автомасштабирования в системе (см. рисунок) оценивает дисперсию сигнала на входе АЦП и вырабатывает управляющий сигнал для дискретного переключения /Сус ступенями А дБ. Скорость изменения сигнала предполагается такой, чтобы Кус, определенный на основании анализа реализации Их(() на участке Туср1 и установленный по окончании Тусрл не допускал перегрузку и обес-
печивал более полное использование шкалы АЦП на последующем интервале Тусрг. Формирователь Ф передает в линию связи многоразрядное слово, состоящее из кода АЦП и кода номера ступени усиления.
Косвенной оценкой дисперсии и признаком необходимости переключения Кус выбрано соотношение вероятности Рпр = Р {Цх > 00} превышения входным сигналом Vх опорного напряжения 11 а с пороговыми значениями Р1 и Р2, а именно: при Рпр < Р1 входной сигнал следует усиливать, при Рпр > Р2 — ослаблять.
В описываемом устройстве вероятность Рпр оценивается по времени превышения входным сигналом уровня 00 за время Туср: Рпр = = ТПр/7,уср. При фиксированном Туср *р==Я*р является случайной величиной со средним значением Р„рТуср и дисперсией, определяемой формулой Муавра — Лапласа
= ТусрРпр (1 Рпр)<
В цифровом блоке автомасштабирования Тпр измеряется счетно-импульсным методом. Импульсы, вырабатываемые компаратором напряжения К в течение времени, когда 1/х > и0, заполняются импульсами с генератора ГСИ частотой [0 и поступают на многоразрядный счетчик СЧ1 в течение Туср. Записанное в СЧ1 число импульсов М пропорционально Тпр: М =» ¡0Тпр. Соответственно
М (ТуСр) = ¡0ТусрРпр; (1)
^ = ^усрГпр(1-Рпр). (2)
Логическая схема (ЛС) управляет работой реверсивного счетчика СЧ2, на выходе которого вырабатывается код команды переключения КуС. Схема автомасштабирования, приведенная на рисунке, рассчитана на пять ступеней Кус, код максимального усиления — ООО, минимального — 100. Работа ЛС в таком варианте представлена таблицей.
м, м, в Вход Операция
о Т ±1 СЧ2
0 0 X 1 0 X Сохранить код
0 0 X 0 1 0 Вычесть 1
1 0 X а: 0 X Сохранить код
1 1 0 X 1 1 Суммировать 1
1 1 1 X 0 X Сохранить код
Аддитивная погрешность квантования временного интервала оценивается дисперсией о2к = N (£/0)/6/^, где N (I>0) — число превышений сигналом их уровня 00 за время Туср. Относительная погрешность квантования
ьк^ущи;)/уч0-туср.рпр(и0). (3)
Результаты экспериментальных исследований показали,'гчто' распределение числа импульсов М (Туср) при 1\ср А/ ^ 100 хорошо аппроксимируется нормальным законом с параметрами (1) и (2), что позволяет обоснованно задавать пороги переключения и Мг. Поскольку М (ТУср) — случайная величина, возможно переключение Кус, когда сигнал на входе АЦП еще находится в пределах его шкалы. При этом ослабление сигнала повлечет за собой очевидное уменьшение точности, связанное с потерей младших разрядов МР в цифровом представлении их. Например, для А = 10 или 12 дБ потеря составит два МР, для А = 6 дБ — 1 МР. Вероятность ложного переключения легко оценить по кривым нормального распределения М (Гуср) с параметрами (1), (2). Погрешность квантования временных интервалов при выборе параметров системы в соответствии с (3) может быть пренебрежимо мала (6Й< 1 %).
1. Рабинер Л. Р., Шафер Р. В. Цифровая обработка речи. М.: Радио и связь, 1981. 495 с. 2. Стахов А. П., Азаров А. Д., Марценюк В. Я. Параметры и схемотехника высокопроизводительных ЦАП и АИП // Зарубеж. радиоэлектроника. 1984. № 2. С. 79—90.
Поступила в редколлегию 14.09.84
6*
83
