21. Аналоговые ключи на полевых транзисторах

Аналовый ключ – это эл. Предназначенный для включения и передачи аналоговых величин. Он должен обеспечить точную передачу токов, площадей, должен обладать хар-ку близкую к хар-ке идеального ключа.

Пример применения полевого транзистора в качестве последовательного ключа показан на рис. Он характеризуется следующими выражениями:

При положительном входном напряжении транзистор закрыт, если USt ≤ Up. При отрицательном управляющее напряжение должно быть ниже входного напряжения по крайней мере на |Up|.

22,23. Схемы выборки-хранения с применением одного(двух) операционного усилителя.

Выходное напряжение устройства выборки и хранения (УВХ) во включенном состоянии должно повторять входное напряжение, так что в этом режиме оно ведет себя как аналоговый ключ. Однако при выключении выходное напряжение должно запоминаться, а неспадать сразу до нуля. За эту особенность УВХ называют также схемой слежения и запоминания.

Если заряд накопительного конденсатора зависит только от сопротивления ключа RS в замкнутом состоянии, время накопления можно оценивать по функции заряда RCцепочки и требуемой точности слежения, получая

Следовательно, оно тем короче, чем меньше емкость конденсатора C.

При переходе в состояние хранения ключ размыкается не сразу, а с задержкой,которую называют апертурным временем tA (Aperture Delay). Обычно оно непостоянно и несколько колеблется, главным образом, в зависимости от текущего значениявходного напряжения. Эти колебания называют дрожанием апертуры ∆tA (AperturJitter).

При этом величина скачка напряжения составляет

где ∆US– амплитуда управляющего сигнала. Следовательно, ошибка уменьшается с ростом емкости конденсатора C.

24. Схемы выборки-хранения на полевых транзисторах.

Чтобы добиться малого разрядного тока, в качестве OV2 используется операционный усилитель с входом на полевом транзисторе. Очевидно, что при выборе емкости C большой величины улучшаются все параметры режима хранения, тогда как для режима слежения благоприятна малая величина. Поэтому важно найти компромисс в соответствии с конкретным назначением схемы.

Скачок напряжения величиной U вызывает последующее приращение напряжения на

Более высокая точность достигается при использовании общей отрицательной об

ратной связи (рис. 17.28). При замкнутом ключе выходной потенциал V1 усилителя

OV1 устанавливается таким, что Ua = Ue. Тем самым устраняется погрешность смещения, возникающая изза наличия OV2 или ключа. В этом состоянии диоды D2 и D3 закрыты, так как падение напряжения V1 – Ua на них мало и в точности равно упомянутому напряжению смещения.

При размыкании ключа выходное напряжение остается неизменным. Резистор R2 и диоды D2, D3 защищают усилитель OV1 от перегрузок в этом режиме. Это важно потому, что после перегрузки период восстановления затягивается, а это увеличивает время срабатывания. Этот принцип лежит в основе интегральной схемы LF398. Благодаря своей низкой стоимости она получила наибольшее распространение в качестве УВХ универсального применения.