Программа Сервисный Центр
0

Усовершенствованная схема управления усилением на основе МОП транзистора


Одной из проблем, характерных для стандартных схем управления усилением на основе МОП транзистора, является увеличение уровня шумов, когда МОП транзистор используется как часть резистивного аттенюатора, включенного последовательно с операционным усилителем (ОУ). В такой конфигурации ослабление сигнала происходит до его усиления, а это влечет за собой необходимость выбора ОУ с большей полосой усиления и лучшими шумовыми характеристиками. Когда вы включаете МОП транзистор в качестве резистора, задающего усиление в схеме неинвертирующего усилителя, искажения ограничивают область применения схемы приложениями с входными напряжениями, не превышающими нескольких сотен милливольт. Это ограничение обусловлено свойствами МОП транзистора, толщина обедненной области которого зависит от напряжений сток-затвор и затвор-исток. В усовершенствованной схеме, показанной на Рисунке 1, МОП транзистор используется как часть петли обратной связи.

Усовершенствованная схема управления усилением на основе МОП транзистора
Рисунок 1.Сопротивление сток-исток МОП транзистора
управляет усилением каскада на
операционном усилителе.

В этой конфигурации напряжение на транзисторе ограничено, поэтому схема имеет достаточно хорошие шумовые параметры. Дополнительным бонусом оказывается улучшение линейности. Передаточная функция усовершенствованной схемы описывается следующим выражением [1]:

Усовершенствованная схема управления усилением на основе МОП транзистора

Если R2 + R3 = R1 и R4 = RDS (сопротивление сток-исток МОП транзистора), передаточная функция упрощается до следующего вида:

Усовершенствованная схема управления усилением на основе МОП транзистора

Минимальное сопротивление сток-исток для выбранного МОП транзистора J271 равно 76 Ом при напряжении затвор-исток VGS = 0 В. Фактическое значение напряжения сток-исток VDS, с которого начинаются искажения, зависит от конкретного экземпляра транзистора, но из практики следует, что, как правило, достаточно, чтобы это напряжение было меньше 200 мВ. В схеме на Рисунке 1 напряжение сток-исток МОП транзистора ограничено значением порядка 100 мВ. Выходное напряжение VDS делителя, образованного сопротивлениями R3 и RDS, вычисляется по следующей формуле:

Усовершенствованная схема управления усилением на основе МОП транзистора

Рассчитав R3 на основании этой формулы и получив 24.5 кОм, вы выбираете ближайшее стандартное значение 24 кОм. Максимальное усиление определяется величиной параллельного сопротивления резисторов R2 и R3. Выбор значения 3 кОм для резистора R2 дает R1 = 27 кОм; при этом максимальный коэффициент усиления равен –37. Усиление, измеренное в реальной схеме при VC = VGS = 0 В, оказалось равным –36.1, что достаточно хорошо соответствует расчетам. RA и RB – это резисторы обратной связи, линеаризующие зависимость RDS от VGS. Как правило, получить адекватную линеаризацию вы сможете с одинаковыми сопротивлениями резисторов, но, меняя их соотношение, вы дополнительно получаете возможность управления наклоном передаточной функции. Графики на Рисунке 2 демонстрируют влияние сопротивления RA на крутизну передаточной функции и диапазон управляющих напряжений (VGS). P-канальный МОП транзистор J271 управляется положительным напряжением, однако взяв эквивалентный n-канальный транзистор, такой например, как J210, вы сможете использовать отрицательное напряжение управления. Схема универсальна, недорога, и обеспечивает минимальные искажения, широкий динамический диапазон и хорошую линейность. Операционный усилитель TLC071 отличается низкими входными токами и имеет выводы коррекции напряжения смещения входа.

Усовершенствованная схема управления усилением на основе МОП транзистора
Рисунок 2.Отношение RA/RB задает наклон передаточной
функции схемы на Рисунке 1.
 
 
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

«    Май 2017    »
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

Апрель 2017 (47)
Март 2017 (53)
Февраль 2017 (50)
Январь 2017 (42)
Декабрь 2016 (45)
Ноябрь 2016 (42)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"