Программа Сервисный Центр
0

Преобразователь несимметричного сигнала в дифференциальный с программируемым усилением


При управлении современными АЦП, при передаче сигналов по витой паре или при обработке аудио высокой верности для улучшения отношения сигнал/шум, повышения устойчивости к синфазным помехам и снижения уровня второй гармоники требуется дифференциальное подключение входных сигналов. В связи с этим требованием возникает необходимость в схемных узлах, способных преобразовывать несимметричные сигналы в дифференциальные.

В большинстве случаев функции такого преобразования более чем успешно может выполнять малопотребляющий, прецизионный, полностью дифференциальный усилитель AD8476, на кристалле которого интегрированы прецизионные резисторы. Если, все же, потребуется еще более высокая точность, можно, как показано на Рисунке 1, добавить каскад на прецизионном операционном усилителе OP1177. Такой преобразователь несимметричного сигнала в дифференциальный имеет высокое входное сопротивление, входной ток смещения не более 2 нА, напряжение смещения не более 60 мкВ и температурный дрейф напряжения смещения не более 0.7 мкВ/°C.

Преобразователь несимметричного сигнала в дифференциальный с программируемым усилением
Рисунок 1. Коэффициент усиления этого преобразователя несимметричного сигнала в дифференциальный устанавливается выбором соотношения сопротивлений RF и RG.

Представленная схема состоит из двух усилителей, охваченных общей обратной связью (ОС). ОУ определяет здесь точность и шумовые характеристики схемы, а дифференциальный усилитель выполняет преобразование несимметричного сигнала в дифференциальный. Такая организация обратной связи, ослабляет все ошибки, создаваемые AD8476, включая шум, нелинейные искажения, смещение и дрейф, благодаря расположению AD8476 внутри петли ОУ и большому коэффициенту усиления включенного перед ним операционного усилителя.

Коэффициент усиления изображенного на Рисунке 1 преобразователя устанавливается резисторами RF и RG в соответствии с формулой

Преобразователь несимметричного сигнала в дифференциальный с программируемым усилением

Минимальный коэффициент усиления, равный двум, получится, если резистор RF закоротить, а RG удалить.

Как и в случае любой системы с обратной связью, необходимо позаботиться об устойчивости схемы. Каскад из OP1177 и AD8476 образует составной операционный усилитель с дифференциальным выходом, собственный коэффициент усиления которого равен произведению усиления OP1177 при разомкнутой цепи ОС на коэффициент усиления AD8476 с замкнутой петлей ОС. Поэтому конечная ширина полосы пропускания AD8476 при замкнутой цепи ОС добавляет полюс к передаточной функции OP1177 с разомкнутой ОС. Чтобы обеспечить устойчивость, полоса пропускания AD8476 должна быть выше частоты единичного усиления OP1177. Это требование смягчается, когда коэффициент усиления при замкнутой цепи ОС больше двух, поскольку обратная связь через резистор эффективно уменьшает частоту единичного усиления OP1177 в RG/(RG+RF) раз. AD8476 имеет полосу пропускания 5 МГц, а частота единичного усиления OP1177 равна 1 МГц, поэтому представленная схема не имеет проблем с устойчивостью при любом коэффициенте усиления.

При использовании ОУ с частотой единичного усиления, намного превышающей полосу пропускания дифференциального усилителя, можно ограничить полосу, добавив конденсатор CF, как показано на Рисунке 1. Конденсатор CF с резистором обратной связи RF образуют интегратор, благодаря которому полоса пропускания всей схемы становится равной

Преобразователь несимметричного сигнала в дифференциальный с программируемым усилением

Коэффициент ½ в выражении для полосы пропускания появляется в связи с тем, что обратная связь с выхода схемы подключена несимметрично, а не дифференциально. В результате коэффициент обратной связи и полоса пропускания схемы уменьшаются вдвое.

Если эта ограниченная полоса будет меньше полосы пропускания дифференциального усилителя с замкнутой петлей ОС, схема будет устойчива. Такой метод ограничения полосы пропускания также может быть применен при коэффициенте усиления равном 2 посредством разрыва цепи на месте RG.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (7)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"