[工學(xué)]第6章信號(hào)轉(zhuǎn)換電路-測(cè)控電路第4版張國雄(編輯修改稿)
2025-02-15 08:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (t) O O ui, uo UC 采樣保持電路 ? 對(duì)采樣保持電路的主要要求： 精度和速度 ， 充電快 、 放電慢 ? 為提高實(shí)際電路的精度和速度，需同時(shí)從 元件 和 電路 兩方面著手解決。 基本原理 ∞ + + N1 ∞ + + ui uo S UC C 帶寬，上升速率、最大輸出電流和漂移 輸入阻抗、 上升速率、 漂移 導(dǎo)通電阻、 截止電阻、 延遲時(shí)間 漏電流 采樣保持電路 基本原理 ? 采樣保持電路的主要性能指標(biāo)： 捕捉時(shí)間 ：從發(fā)出采樣指令的時(shí)刻起 ， 到輸出值達(dá)到規(guī)定的誤差范圍以內(nèi)所需的時(shí)間 。 跟蹤性能的標(biāo)志 。 孔徑時(shí)間 ：指從發(fā)出保持指令的時(shí)刻起 ， 到開關(guān)真正斷開所需的時(shí)間 。 切斷能力的標(biāo)志 。 下垂率 ：指由于存貯電容的電荷的泄漏所引起的輸出電壓的變化率 。 ? 為提高實(shí)際電路的精度和速度，需同時(shí)從 元件 和電路 兩方面著手解決。 采樣保持電路 模擬開關(guān) ? 模擬開關(guān) 模擬開關(guān)是一種在數(shù)字信號(hào)控制下將模擬信號(hào)接通或斷開的元件或電路。該開關(guān)由開關(guān)元件和控制（驅(qū)動(dòng)）電路兩部分組成。 控制電路 開關(guān)元件 采樣保持電路 模擬開關(guān)的分類 ? 機(jī)械觸點(diǎn)式 ：干簧繼電器，水銀繼電器及機(jī)械振子繼電器等。 動(dòng)作時(shí)間長、體積大、耗蝕 ? 電子式開關(guān) ：雙極性晶體管、場效應(yīng)晶體管、光耦合器件及集成模擬開關(guān)等。 應(yīng)用廣泛 模擬開關(guān) 模擬開關(guān) 采樣保持電路 模擬開關(guān)的性能參數(shù) ? 靜態(tài)特性 ：主要指開關(guān)導(dǎo)通和斷開時(shí)輸入端與輸出端之間的電阻 Ron和 Roff , 此外還有最大開關(guān)電壓 、 最大開關(guān)電流和驅(qū)動(dòng)功耗等 。 ? 動(dòng)態(tài)特性 ：開關(guān)動(dòng)作延遲時(shí)間 ， 包括開關(guān)導(dǎo)通延遲時(shí)間 Ton和開關(guān)截止延遲時(shí)間 Toff , 理想模擬開關(guān)時(shí) Ton→ 0， Toff→ 0 數(shù)字開關(guān)主要要求動(dòng)態(tài)特性 采樣保持電路 模擬開關(guān) S B D G ui uo uc Ron ui O 優(yōu)點(diǎn)： Roff~1013? （一） N溝道增強(qiáng)型 MOSFET開關(guān)電路 不足： Ron隨 ui增大而增大 （二） CMOS開關(guān)電路 采樣保持電路 模擬開關(guān) b） Ron ui特性 Ron Ron(C) Ron(N) Ron(P) ui O uGP ui uo uGN +E E a） CMOS開關(guān) 將 P溝道與 N溝道 MOSFET并聯(lián) （三）模擬多路開關(guān)電路 采樣保持電路 模擬開關(guān) 輸出 /輸入 A B C +E 0 1 2 3 4 5 6 7 輸入 /輸出 E11 E2 邏輯電平轉(zhuǎn)換電路 8選1譯碼電路 13 14 15 12 1 5 2 4 16 11 10 9 6 8 7 3 INH S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 巡回采樣： 8路輸入、 1路輸出 1路輸入、 8路輸出 選用泄漏電阻大和介質(zhì)吸附效應(yīng)小的電容器，如聚苯乙烯，鉭電容和聚碳酸脂電容器等。 電容器采用一定的絕緣介質(zhì)，介質(zhì)有一定泄漏電阻 采樣保持電路 存儲(chǔ)電容 C ? 電容器的吸附效應(yīng) 電容器極板間的介質(zhì)極化不可能瞬時(shí)實(shí)現(xiàn)，電容器介質(zhì)的偶極子及其界面極化的形成和消失，都需要一定的時(shí)間，從而使得電容器在充放電過程結(jié)束時(shí)，電容電壓會(huì)有程度不等的下降或上升，在經(jīng)過一定的時(shí)間后趨于平衡。 采樣保持電路 存儲(chǔ)電容 C + － 采樣保持電路 存儲(chǔ)電容 ? 充電過程中的電容器吸附效應(yīng) 0 10CU CUC? ???C0 R0 R1 C1 i1 i2 i3 C0 R0 R1 C1 i1 i2 i3 C0 R0 R1 C1 S i1 i2 i3 a) 充電開始 S閉合 b) 充電結(jié)束 S斷開后 c) 充電結(jié)束達(dá)到平衡 S S 快 慢 向 C1放電 泄漏 介質(zhì)內(nèi)部 采樣保持電路 存儲(chǔ)電容 ? 放電過程中的電容器的吸附效應(yīng) C0 R0 R1 C1 i1 i2 i3 a) 放電開始 S閉合 RL b) 放電結(jié)束 S斷開后 C0 R0 R1 C1 i1 i2 i3 RL S S c) 放電結(jié)束達(dá)到平衡 C0 R0 R1 C1
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