![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Применение ИОН ⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7
Помимо основного назначения — эталонная мера электрического напряжения — ИОНмогут быть применены во многих узлах электронной аппаратуры. Особенно много возможностей в этом смысле предоставляют трехвыводные последовательные ИОН. Ниже рассматривается построение некоторых электронных схем на базе ИОН.
Типовое включение параллельного ИОН. На рисунке приведены типовые схемы включения и схема замещения параллельного ИОН.
Параллельный ИОН: а — типовая схема включения, б — схема замещения, в — схема включения с источником тока
На резисторе
Из последнего выражения следует, что чем больше сопротивление резистора
где Пример. Возьмем современную модель параллельного ИОН AD1586, обладающую следующими параметрами: Несложно убедиться (см. предыдущую таблицу), что такое изменение Уменьшить влияние входного напряжения можно, если в качестве входного использовать стабилизированное напряжение, либо заменив резистор источником стабильного тока, например, на полевом транзисторе (см. рисунок в).
Пороговый детектор с однополярным питанием. В состав схем параллельных трехвыводных ИОН на ширине запрещенной зоны входят: собственно ИОН и усилитель. Это позволяет использовать такие ИОН в качестве термокомпенсированных пороговых детекторов. Схема устройства представлена на рисунке.
Обратная связь разомкнута. В таком случае усилитель превращается в компаратор. Выходное напряжение схемы при использовании ИМС типа TL431
где
Реле времени. Сочетание в схеме параллельного трехвыводного ИОН усилителя и опорного источника позволяет использовать его для построения простого реле времени. Запуск реле осуществляется кратковременным закорачиванием времязадающего конденсатора С контактами кнопки «Пуск», в результате чего конденсатор разряжается. После размыкания контактов начинается заряд конденсатора через резистор
где Длительность задержки
В этой схеме хорошие результаты дает применение микромощных ИОН, таких, как TLV431 и подобных им.
Мощный параллельный стабилизатор. При включении по типовой схеме в качестве параллельного стабилизатора напряжения мощность ИОН может оказаться недостаточной. В этом случае можно умощнить схему дополнительным транзистором.
Дополнительный транзистор
Прецизионный последовательный стабилизатор напряжения. Параллельный ИОН можно использовать, как схему управления регулирующим транзистором в последовательном стабилизаторе напряжения. Поскольку регулирующий транзистор включен по схеме с общим коллектором, проблем с устойчивостью не возникает, если только не подключать параллельно выходу конденсатор большой емкости. В случае же неустойчивости можно попробовать включить конденсатор емкостью несколько десятков нанофарад между катодом и выводом управления ИОН. Выходное напряжение аналогично предыдущему соотношению.
Регулируемый линейный стабилизатор. Ранее была представлена схема включения нерегулируемого трехвыводного стабилизатора напряжения, обеспечивающая повышение его выходного напряжения. Использование в этой схеме вместо стабилитрона параллельного трехвыводного ИОН позволяет сделать этот источник регулируемым и повысить его качество. Схема такого стабилизатора приведена на рисунке. Линейный стабилизатор поддерживает разность потенциалов между своими выходным и общим выводами равной его номинальному выходному напряжению
Источники стабильного тока. Наиболее просто строятся источники стабильного тока на основе последовательных ИОН. Схема включения не отличается принципиально от подобной на основе ИМС линейного стабилизатора. Схемы источников тока на основе параллельных ИОН несколько сложнее (см. рисунок).
На рисунке а и б изображены схемы источников соответственно втекающего и вытекающего токов на основе трехвыводных регулируемых ИОН. В схеме на рисунке а используется ИОН, опорное напряжение которого равно напряжению между анодом и выводом управления (TLV431 и др.). На рисунке б применен ИОН, опорное напряжение которого равно напряжению между выводом управления и катодом (LM385 и др.). Для обеих схем выходной ток равен Некоторую погрешность вносит конечный коэффициент усиления тока базы транзистора, поэтому желательно, чтобы он был как можно больше. На рисунках в и г приведены соответственно схемы источников втекающего и вытекающего токов на основе двухвыводных параллельных ИОН и операционных усилителей с однополярным питанием. Выходной ток этих схем определяется по той же формуле.
Простое умощнение выхода. Представим себе ситуацию: выбран ИОН с максимально-допустимым током нагрузки, близким к реальному току, потребляемому нагрузкой. После монтажа оказалось, что ток нагрузки несколько больше, чем предполагалось вначале. Что делать? Предельно простой путь состоит в подключении между выводами входа и выхода резистора
Поскольку обычно ИОН питается от стабилизированного источника питания, через этот резистор может ответвляться до 80% тока нагрузки. Однако следует иметь в виду, что при отключении нагрузки, или значительном повышении ее сопротивления выходное напряжение ИОН в этой схеме может превысить номинальное значение или даже увеличиться до входного.
Получение отрицательного опорного напряжения. Номенклатура ИОН, специально предназначенных для получения отрицательного (относительно общей точки) опорного напряжения, довольно бедна. В то же время есть немало устройств, например, некоторые типы цифроаналоговых преобразователей, где требуется именно отрицательное опорное напряжение. Конечно, можно легко получить Самый простой путь получения отрицательного опорного напряжения с помощью источника положительного опорного напряжения иллюстрируется схемой на рисунке а.
Единственный дополнительный компонент здесь — резистор, соединенный с источником отрицательного питающего напряжения. Эта схема имеет ограничения, обычные для параллельных ИОН, в первую очередь ограничение допустимого диапазона тока нагрузки. Для расширения диапазона токов нагрузки нужно уменьшать сопротивление Схема, показанная на рисунке б, устраняет эти проблемы. Как и в предыдущем случае, здесь нет надобности в точных резисторах. Дополнительная ошибка при применении прецизионных ОУ незначительна. Конденсатор С способствует уменьшению шума. Понять, как работает схема, легко, если заменить ИОН в цепи обратной связи ОУ источником ЭДС. Поскольку потенциалы входов ОУ равны между собой, а значит, практически равны нулю, напряжение на выходе ОУ равно —
|