CC BY
4-4р-АЦП>—н.
т2
Рис.1. Блок-схема 16-разрядного КМОП-АЦП (Т^Т8 - тактовые сигналы)
Рис.2. Блок-схема 4-разрядного ЦАП
(иоп1, иоп2 - опорные напряжения; 1\-1\5 - цифровые входы типа «1 из №>)
На схеме рис.2 не показаны транзисторы с и3 = 1г, г = 1, 2,...,15, которые удерживают стоки Т0 в заряженном состоянии. Ключевые транзисторы Т включены по схеме с общим истоком и расположены на симметричных выходах дифференциальных каскадов, которые соединены с входами преобразователя тока в напряжение (ПТН). Благодаря этому фактически исключается негативное влияние нелинейности проходных ключей, на основе которых построен классический цуговый ЦАП [1], а также не происходит существенного ограничения быстродействия, несмотря на то что на входах ПТН образуются достаточно большие паразитные емкости. В схеме опорная резисторная цепочка не участвует в протекании токов через открытые ключи в процессе их коммутации, что приводит к дополнительным ошибкам преобразования в схеме классического цугового ЦАП. В этом заключается одно из важных преимуществ схемы на рис.2 по сравнению со схемой цугового ЦАП, рассмотренной в [1]. Подпороговые токи ключевых «-МОП-транзисторов в схеме на рис.2 не оказывают влияния на разность токов на входах ПТН, так как их вклад взаимно нейтрализуется.
Для достижения высокой точности преобразования характеристики ПТН должны соответствовать определенным требованиям. Из рис.2 следует, что ПТН совместно с каждым дифференциальным каскадом образует усилитель, который должен иметь высокий коэффициент уси-
- р+1
ления без обратной связи К у ^---, чтобы 4-разрядный СЦАП имел необходимую точность. Здесь N = 16, Р = 4 - разрядности АЦП (см. рис.1), в - коэффициент обратной связи. При меньших значениях Ку коррекцию линейности можно обеспечить подстройкой коэффициента обратной связи [3].
Архитектура цугового ЦАП подходит для построения секционных ЦАП высокоточных КМОП-АЦП на КНИ-подложках. Однако технологическая реализация классических цуговых ЦАП не позволяет достичь высокого быстродействия и точности преобразования.
Предложенная архитектура секционного ЦАП сохраняет преимущества цуговых ЦАП и обеспечивает достижение высокой линейности и скорости преобразования.
Литература
1. Кестер У. Аналого-цифровое преобразование: пер. с англ. - М.: Техносфера. - 2007. - 1016 с.
2. Рембеза С.И., Кононов В.С. Цифровое прогнозирование входного аналогового сигнала в 16-разрядном КМОП-АЦП с КНИ-подложкой // Вестник Воронежского государственного технического университета . - 2013. -Т. 9. - № 2. - С. 53-56.
3. Tseng C.Y. A 10-b 320-MS/s Stage-Gain-Error Self-Calibration Pipeline ADC // IEEE JSSC. - 2012. - Vol. 47. -№ 6. - Р. 1334-1343.
Поступило 24 мая 2013 г.
Рембеза Станислав Иванович - доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой полупроводниковой электроники и наноэлектроники ВГТУ. Область научных интересов: разработка методов преобразования аналоговых сигналов и КМОП-АЦП на их основе.
Кононов Владимир Сергеевич - аспирант кафедры полупроводниковой электроники и наноэлектроники ВГТУ. Область научных интересов: разработка методов преобразования аналоговых сигналов и КМОП-АЦП на их основе. E-mail: casandra1983@mail.ru
УДК 621.313.13
Старт-стопное управление шаговым двигателем без переключения фаз на двойном шаге
В.И. Демкин, Со Лин Маунг
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Шаговый двигатель (ШД) широко применяется в системах управления технологическими процессами, в станках с ЧПУ и робототехнике [1]. Основным недостатком ШД является колебательный характер отработки шагов [2]. Способы устранения колебаний ротора ШД при сравнительно низкой частоте тактовых импульсов называются «старт-стопным» управлением ШД.
В настоящей работе рассмотрено старт-стопное управление ШД без переключения фаз при движении ротора на двойном шаге. В процессе отработки шага ротор ШД, проходя точку устойчивого равновесия за счет избытка кинетической энергии, попадает в зону действия тормозных моментов. При уменьшении величины моментов торможения на этом участке ротор, двигаясь по инерции, дойдет до точки устойчивого равновесия, соответствующей включенной следующей фазе или комбинации фаз. Включением этой фазы или комбинации фаз в данной точке можно зафиксировать ротор без колебаний на втором шаге.
© В.И. Демкин, Со Лин Маунг, 2014
