峰值采樣電路在渦輪葉片溫度檢測系統(tǒng)中的應用
針對電壓型峰值采樣電路的缺點,提出由跨導運算放大器代替電壓型中的一般運算放大器。
跨導運算放大器又稱“OTA”。由場效應管構(gòu)成,具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、沒有二次擊穿現(xiàn)象、動態(tài)范圍大的特點。它將電壓輸入變?yōu)殡娏鬏敵?,并通過外加偏壓控制運算放大器的工作電流。使其輸出電流在較大的范圍內(nèi)變化,具有電流輸出范圍寬、轉(zhuǎn)換速率高等特點,且無需外接電流源提供靜態(tài)回路。利用高速比較器直接比較保持信號與輸入脈沖來產(chǎn)生峰值信號。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/188467.htm
4 電路分析及討論
對于跨導運算放大器的輸出電流有:
式中,g為跨導,當在峰值電壓時,vi-vo。趨向于零,電流i也趨向于零,即在tL(回路時間,指信號從輸入到反饋回來的時間)的時間內(nèi),電流i由最大向零變化。過沖也隨之變小。
同樣,計算該電路的頻率特性。
則系統(tǒng)電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為:
電路的轉(zhuǎn)折頻率為,此電路只有一個極點。
由以上計算可知,跨導型峰值采樣解決了電壓型峰值采樣的兩個缺點,如圖4所示,提高了峰值采樣的性能。實際電路的調(diào)試結(jié)果也證明了這一點。CA3080是一種單片集成跨導運算放大器,具有電流輸出范圍寬、轉(zhuǎn)換速率高等特點,且無需外接電流源提供靜態(tài)回路。
具體電路如圖5所示。圖5電路中需注意C1值的選擇,根據(jù)不同的通頻帶上限頻率f所用的C1值是不同的。選擇方法如下:
對于跨導運算放大器CA3080,其輸出最大電流時典型正向跨導為g=10 ms,在理想情況下,該電路的通頻帶極寬,主要原因在于OTA的輸出阻抗極大(約107Ω),可近似認為其輸出電流與負載無關(guān)。
5 結(jié)束語
該峰值采樣電路線性較好,不會產(chǎn)生過沖,通過調(diào)節(jié)電容C1的值,可調(diào)節(jié)帶寬。電路中的跟隨器LM358N輸入阻抗大,輸出阻抗小,起到阻抗匹配的作用。而且無需增設(shè)溫度補償特性電路,使電路結(jié)構(gòu)簡單,易調(diào)試維護,可靠性和一致性較好。
DIY機械鍵盤相關(guān)社區(qū):機械鍵盤DIY
評論