СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-3

ния определяются только параметра ми элементов ООС, а именно: K VV = 1 + R F / R 1 для рисунка 11, K QV = –1/ C F для ЗЧУ, K IV = – R F для ТРУ, (18) где K VV – коэффициент усиления не инвертирующего усилителя напря жения. В качестве входного сигнала ТРУ и неинвертирующих повторителей на пряжения использовался синусои дальный сигнал разной частоты, а для ЗЧУ – короткий токовый импульс, по лучаемый при прохождении ступень ки напряжения V IN через калибровоч ный конденсатор C C . Было установлено, что: ● при напряжении источников пита ния V СС = 5 В, V EE = –5 В соотноше ния (18) выполняются в диапазоне выходного сигнала усилителей U1, U4 от –3 до 3 В. При большем выход ном сигнале коэффициент преобра зования уменьшается; ● величина конденсатора C F Σ значи тельно изменяет полосу пропуска ния неинвертирующего усилителя напряжения, что позволяет приме нять схему, приведённую на рис. 11, одновременно в качестве усилителя и ФНЧ. Так, при R F = 100 кОм, R 2 = = 10 MОм, K VV ≈ 10 В/В полоса про пускания составляет f ≈ 1,5 МГц при C F = 0 и f ≈ 130 кГц при C F =10 пФ; ● плавная регулировка входного тока усилителя U1 даёт возможность значительно увеличить коэффици ент преобразования ТРУ за счёт увеличения R F . Более того, возмож но обеспечение стабильного рабо чего режима ТРУ даже при отсут ствии R F ; ● применение токового аттенюатора позволило увеличить эквивалентное сопротивление резистора обратной связи в 90…1800 раз. Наивысшее зна чениебылодостигнутопри R F ≈ 2кОм, когда транзисторытоковых зеркалра ботают при относительно большом коллекторномтокеидостаточномко эффициенте усиления тока. Оптими зация коэффициента ослабления то ковых зеркал аттенюатора и сопро тивления R F требует дальнейшего исследования; ● при реализации ТРУ на усилителе U1 необходимо учитывать уменьшение полосы пропускания при увеличе нии сопротивления R F (см. рис. 13). Основные характеристики аналого вых устройств, реализованных на раз работанной микросхеме, приведены в таблице и на рисунках 14 17, которые иллюстрируют как форму выходного сигнала, так и его параметры (амплиту ду, длительность фронтов). З АКЛЮЧЕНИЕ На базовом матричном кристалле АБМК_1_3 создана универсальная ана логовая микросхема, которая за счёт подключения внешних элементов отрицательной обратной связи позво ляет реализовать необходимые для датчиков космической аппаратуры аналоговые устройства: зарядочув ствительные, трансрезистивные, неин вертирующие, инструментальные уси лители с различными коэффициентом преобразования и полосой пропуска ния. Псевдодифференциальная струк тура микросхемы уменьшает радиаци онное и температурное изменение ос новных параметров (коэффициентов преобразования и усиления, постоян ного выходного напряжения, макси мального размаха выходного сигнала) при поглощённой дозе гамма излуче ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 64 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2011 Рис. 15. Выходной сигнал неинвертирующего усилителя напряжения (см. рис. 11) при K VV ≈ 10, C F = 0 и прямоугольном импульсе напряжения на входе а) V IN = 10 мВ и б) V IN = 300 мВ Масштаб по горизонтали 1 мкс/дел.; масштаб по вертикали: а) 50 мВ/дел. и б) 1 В/дел. Рис. 16. Сигнал на выходе ТРУ U1A (см. рис. 9) при C F = С D = 0, R F = 100 кОм, R S = 100 кОм и токовом сигнале прямоугольной формы на входе а) I IN = –1 мкА и б) I IN = –50 мкА Масштаб по горизонтали 2 мкс/дел.; масштаб по вертикали: а) 50 мВ/дел. и б) 2 В/дел. а) б) а) б) Рис. 17. Сигнал на выходе ТРУ U1A (см. рис. 9) при C F = С D = 0, R F = 10 МОм, R S = 1 МОм и токовом сигнале прямоугольной формы на входе а) I IN = –10 нА, б) I IN = –400мкА Масштаб по горизонтали 2 мкс/дел.; масштаб по вертикали: а) 100 мВ/дел. и б) 2 В/дел. а) б) © СТА-ПРЕСС