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试验变压器的精度增益特点

试验变压器的精度增益特点
有很多音箱新兴高耗电便携式设备性能的设计因素试验变压器,本文将主要以在低电压应用中*常见的功率开关功率MOSFET为例,说明*新的硅技术突破在增加电源需求上的影响。为说明这些技术进步的影响,有必要了解功率MOSFET的一些关键参数。

  通道的导通电阻(rDS(on))是由通道的横向和纵向电场控制的。通道电阻主要由栅源电压差决定的。当VGS超过门限电压(VGS(th)),FET开始导通。许多操作要求开关接地点。功率MOSFET通道的电阻与由公式R= L/A确定的物理尺寸有关试验变压器充放电效率,这里?是电阻率,L是沟道长度,A是W x T,即沟道的横截��积。运算放大器/比较器完全与转速计兼容,以一个浮动的晶体管作为输出端,具有强的输出驱动能力,能够以50mA电流驱动以地为参考或以电源为参考的负载。输出晶体管的集电极电位可高于VCC,允许的*大电压VCE为28V。

电路中使用差分输入端,用户自己能够设定输入转换电平试验变压器,而且滞后也在设定的电平左右,因而能够获得良好的噪声抑制。当然为了使输入在高于地电压时具有共模电压,没有使用输入保护电路,但输入端电压电平不能超出电源电压范围。特别值得注意的是,在输入端未接串联保护电阻的情况下,输入端的电平不能低于地电平。双电压转换器基于NCP5006芯片,该芯片的高电压输出能力,原先被用来供电给白色LED。该转换器用于我们实验室中对专用模拟芯片进行性能鉴定的高精度ADC系统,为了使运算放大器获得*佳性能,需要采用一个双电源电压。另一方面,还需要一个+10V电压用于对额外的电流源进行适当的偏置,以产生线性电压斜率。因为板上没有这几种电压(由3.6V锂离子电池供电),因此采用标准元件设计出如图1原理图所示的电路。---尽管市场上存在一批负电压线性稳压器,但是选择分立解决方案可以更好地支持较小的负载电流。另一方面,这里无需过载保护电路,因为负压输出电流由直流/直流架构自动限制。事实上,如果-10V 和地之间发生对地短路,则PNP晶体管中不可能流过连续电流(电容C3阻隔了直流电流)。因此,对该PNP器件不存在连续正向偏置**工作区域问题,而小信号BC858C器件可以很好地实现这一功能。图6所示的PSPICE仿真结果说明了每个输出端带10mA负载的线性稳压器的性能。对管脚VOUT进行简单的电位钳制可限制它与VCC之间的电压降变化试验变压器,AM417的*大输出电压为:VOUTmax=VCC-1.5VBE(T)。而*大电流则可通过串接在三极管T1发射极上的电阻R2来调节(见图3)。公式如下:

  IVOUTmax≈380mV/R2

  如果不需要电流限制,三极管T1的发射极可以直接接在电源电压VCC(R2=OΩ)上。一个恰当的三极管T1(VBE-温度漂移:-2mV/℃典型值)和集成电路AM417的热接触可以降低总的输出电流IOUT的温度漂移,同时也可提高电路的电流限制能力。汽车中的电池在冷车启动的情况下,电池电压会下降到非常地低;而在负载陡降的情况下,电池总线上可能会出现很高的电压尖峰。同时试验变压器,由于目前汽车电子电压轨需要提供多种供电电压,业界迫切需要能够提供宽范围输入电压和多输出电压的电源器件。许多的电子器件(比如GPS系统、Telematics系统)挂接在电池上长期耗电,若不把静态电流缩小的话,它们就会不停地“偷电”。汽车在闲置一段时间后,可能会出现打不着火的现象。这可能是由电池长期没有保养,蓄电池电量耗光的原因所造成。因此,就需要在无负载的情况下,控制静态电流(IQ)尽可能低。
  凌力尔特推出的42V降压型开关稳压器LT3975,可以提供2.5A连续输出电流,且仅需2.7μA静态电流。另一款LT3976(图2)可以在40V输入下提供高达5A的输出电流,且仅需3.3μA静态电流。这两款器件在直至40V的标称输入电压范围内都能提供4.2V输出,从而非常适用于汽车和工业应用。比较器的*后**是输出缓冲级(又被称为后放大器) ,其主要作用是把判断电路的输出信号转化为数字逻辑电平(0 V或1. 8 V) ,输出缓冲器的输入是一对差分信号,没有压摆率的限制。本文采用自偏置的差分放大器( self2biasing differential am2p lifier)作为输出缓冲级试验变压器兼容性能,同时在放大器的输出端加两级反相器,用作附加的增益级,并实现负载电容和自偏置差分放大器之间的隔离。

  图3所示是一个自偏置的差分放大器,它包括两个差分放大器,每一个均作为另一个的负载。M15和M16的栅极没有连接到外部偏置,而是连接到M17和M18的漏级,形成负反馈环路,来实现差分放大器尾电流的自适应。M15和M16工作在线性区,可以获得大的输出电压摆率,使得输出电压直接转换到数字逻辑电平。当M17和M18的栅极电压增大时,M17和M18的漏级电压下降试验变压器,并使M15导通,电流增大,这个电流通过M19流向连接在M19和M20漏极的输出电容。在这种情况下,M16的电流为零。当M17和M18的栅极电压下降时,M16导通,那么大电流经过输出电容通过M16泄露。因此,这一结构的电路具有吸入和供出大电流的能力,且没有静态电流,这个特性非常适合于高速比较器的应用。在A/D转换器中,比较器重要性能指标是工作速度、精度、功耗、输入失调电压、正反馈时产生的回程噪声等,这些指标影响和制约着整个A/D转换器的性能。高速比较器速度较快,一般采用锁存器(Latch)结构,但是失调和回程噪声较大,精度在8位以下,用于闪烁(Flash)、流水线(Pipeline)型等高速A/D转换器。高精度比较器可分辨小电压,但速度相对较慢,一般采用多级结构,且较高的精度决定失调校准的必要性。这里设计的比较器是用于输入范围2.5 V、速度1 MS/s、精度12位的逐次逼近型A/D转换器,为了满足A/D转换器的性能指标,则需采用中速高精度的比较器。由于第**前置放大器需将0.2 mV的小信号输入迅速放大,同时采用输出失调存储的失调校准技术,这就要求它具有高带宽和低增益特点。因此,预放级1可以采用二极管连接成PMOS作负载的差分运放结构,同时考虑本级也是整个高精度模拟电压比较器的输入极,它的噪声性能也对比较器的精度有影响,因此输入则采用共源共栅(Cascode)的结构,这可将回程噪声减小gm3,4/gm5,6倍,这在比较器一端固定电位,另一端作输入应用的情况下尤其重要,*后再加入一个源随器作为输出级,既可调节后级放大器的输入直流电平达到*佳值,又可起到隔离的效果改善噪声性能。预放级1的电路如图2所示(后接的源随器未画出)。 电压比较器是用来比较两个或两个以上模拟电平试验变压器技术的发展,并给出结果的功能部件[1]。它将一个输入模拟电压信号与设置的参考电压相比较试验变压器,在二者幅度相等的附近,输出电压将跃变成相应的高电平或低电平,在模拟与数字信号转换等领域得到广泛的应用。