Запорожец  Издания 

0 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 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 [ 174 ] 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

В отличие ОТ видеоусилителей ширина ПОЛОСЫ пропускания, не-бходимая для звуковых усилителей, охватывает только ту область частот, которые может воспринять человеческое ухо, т. е. ппимерно от 50 Гц до 15 кГц. Во многих областях техники, таких, как телефонная связь или АМ-радиосвязь, используется значительно более узкая полоса частот, обычно от 100 Гц до 5 кГц.

Основным методом, который используется для получения широкой полосы пропускания видеоусилителей, является увеличение ширины полосы пропускания за счет уменьшения коэффициента усиления. Уменьшение коэффициента усиления достигается за счет использования малых сопротивлений нагрузки в различных каскадах усилителя и за счет введения отрицательной обратной связи. Во многих, если не в подавляющем большинстве видеоусилителей одновременно применяются оба метода - и уменьшение сопротивлений нагрузки, и отрицательная обратная связь.

Популярным типом интегрального видеоусилителя является ИС 733, схема которого приведена на рис. 8.3. Видеоусилитель состоит из двух каскадов прл-дифференциальных усилителей и симметричного выходного каскада эмиттерных повторителей. Широкая полоса пропускания достигается за счет малых сопротивлений нагрузки в обоих каскадах дифференциальных усилителей и внутренних цепей обратной связи. Одна цепь обратной связи реализована на эмиттерных сопротивлениях первого каскада дифференциального усилителя, а второй каскад дифференциального усилителя охвачен цепью обратной связи, состоящей из резисторов обратной связи по 7 кОм. Данная ИС может иметь коэффициент усиления 400, 100 и 10, при этом соответствующая ширина полосы пропускания 40, 90 и 120 МГц.

Другой пример интегрального видеоусилителя - СА3140 (фирма RCA). В этой ИС применена каскодная схема включения дифференциальных усилителей (рис. 8.4). При фиксированном коэффициенте усиления по напряжению около 10 данная ИС обеспечивает ширину полосы пропускания 55 МГц.

Примером широкополосного ОУ также может служить НА-2539 (фирма Harris Semiconductor). Произведение ширины полосы пропускания на коэффициент усиления этого ОУ 600 МГц, скорость нарастания выходного напряжения 600 В/мкс, а ширина полосы пропускания на максимальной мощности 9,5 МГц при работе на Нагрузку 1000 Ом с пиковым выходным напряжением 20 В.

8.4. Цифро-аналоговые преобразователи

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)-это интегральная схема, которая преобразует входной цифровой код в выходное аналоговое напряжение или ток, являющиеся двоично-взвешенными эквивалентами входного цифрового кода. Простым при-



мером Л-разрядного ЦАП может служить схема на рис. 8.5 Выходное напряжение определяется выражением

*/VREF \

= 2 (Rf/R) Fref {bi/2 + b2/4 + Ьз/8 + • • • + Ь/2), (8.4)

где bi - старший значащий разряд MSB (СЗР), - следующий разряд, fc,v - младший значащий разряд LSB (МЭР).


Рис. 8.5. iV-разрядный цифро-аналоговый преобразователь.

Выходное на пряжение, соответствующее входному коду ... 0001, равно

Vo (lsb) = 2 (RpIR) VnEF (1/2) = (Rf/R) Vref (1/2-). Выходное напряжение, соответствующее входному коду 1000..., равно Vo(msb)= Vo(lsb)2v-i.

Максимальное напряжение па выходе вырабатывается, когда входной код равен 111..., и равно Уо (млх) = 2Vo (мьв)- -Vo(lsb, = (2v 1) VoiLSB) = 2F,,msb) (1-1/2). Номинальное выходное напряжение полной разрядной сетки определяется выражением

Vo (rs, = 2Vo (msb) = 2Vo (lsb) (8-5)

и, таким образом, больше максимального выходного напряжения на Vo (lsb).

Во многих ЦАП выходное напряжение полной разрядной сетки устанавливается равным 10,000 В. Следовательно, в 4-разрядном (/V = 4) ЦАП Vo(lsb) =10,00 В/2 = 10,00/2*= 0,625 В. Выходное напряжение, соответствующее входному коду ЮОО, равно Vo (msb) = Vo (FS)/2 = 5,00 В, a выходное напряление при



входном коде 1111 принимает значение Vq м.Ax = Vq ips) - Л Vo (lsb) = 10,00 - 0,625 = 9,375 В.

На рис. 8.6 показана идеальная передаточная характеристика 4-разрядного ЦАП. Для такого идеального ЦАП огибающая передаточной характеристики - прямая линия, проходящая через начало координат (т. е. Vq =0 при входном коде 0000) и точку Vo(MAX) = Vo(ps) - o(LSB) при входном коде 1111. Сущест-

Аналагоев входное напряжете

Vot«B)-


Рлс, 8.6. Передаточная характеристика идеального 4-разрядного ЦАП.

0000

1000

WypcSHeu

Цифровой Входной код •->

вует большое количество ЦАП различного типа с разряд

входного кода от 8 до 16 и с временем преобразования от 5 мко до 35 нс

10000)

яостью

8.5. Аналого-цифровые преобразователи

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует аналоговое входное напряжение в выходной двоичный цифровой код, соответствующий квантованному аналоговому входному сигналу.

На рис. 8.7, а показана передаточная характеристика АЦП. Отметим, что выходной цифровой код может принимать только определенные дискретные значения, поэтому в процессе преобразования неизбел<ны систематические ошибки, которые называются ошибками квантования. Ошибка квантования определяется как разность между аналоговым напряжением, которое соответствует цифровому выходному коду, и реальным входным аналоговым напряжением. На рис. 8.7, б представлен график ошибки, квантования, соответствующий передаточной характеристике на \



0 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 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 [ 174 ] 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193