5)
Проведемо порівняння отриманого пристрої з ланкою Antonio (рис. 10), яке, за твердженням багатьох фахівців, є найкращим з існуючих з двома ОУ [1].
В
Рис. 10. Низькочутливих ланка Antonio смугового типу
Тут передавальна функція (79) має наступні параметри:
, (96)
Вплив площі посилення ОУ на основні параметри ланки визначається наступними співвідношеннями:
(97)
(98)
(99)
Складові наведених співвідношень згруповані для наочності принципу взаємної компенсації. З аналізу складових можна зробити висновок, що найкращим поєднанням параметрів є умови
. (100)
Тоді
(101)
Однак навіть у цьому випадку чутливість цих параметрів до площі підсилення ОУ залишається значно вище, ніж в схемі рис. 9. Дійсно,
; (102)
(103)
, (104)
а у схемі ланки з власною компенсацією
(105)
; (106)
. (107)
Таким чином, стабільність параметрів синтезованої схеми значно вище, ніж у структурі Antonio, яка вважалася найкращим схемотехнічними рішенням.
Тут
, (108)
і, отже, власний шум схеми виявляється нижче. З урахуванням оцінки (30) виграш ланки Antonio за цим показником становить, однак при побудові конкретних фільтрів в якості компенсуючого активного елемента в синтезируемой схемою можна використовувати малошумливі видеоусилители і отримати більш високі якісні показники за всіма параметрами [5]. p> Розглянутий приклад підтверджує основна теза загальної постановки завдання - нові цілеспрямовано створені структури електронних схем створюють додаткові параметричні ступеня свободи, які при раціональному їх використанні (Наприклад, параметричної оптимізації) дозволяють створювати пристрої з більш високими якісними показниками, а також зменшувати вимоги до технологічним нормам виробництва активних компонентів.
В
7. Ефективність методу власної компенсації при вирішенні практичних завдань
Застосування запропонованого принципу власної компенсації впливу площі посилення активних елементів на характеристики пристроїв різного функціонального призначення дозволило отримати достатньо велике число оригінальних схемотехнічних рішень, впроваджених у реальну радіоелектронну апаратуру.
Детальний аналіз цілого класу прецизійних мікросхем провідних західних фірм (Burr-Brown, Maxim, Analog Devices) показує, що використовувані ними схемотехнічні рішення неоптимальні, а високі якісні показники фільтрів, інструментальних підсилювачів і датчиків досягаються або за рахунок застосування активних компонентів, виготовлених за субмикронной технології, або за рахунок підвищення споживаної від джерел живлення потужності [23].
Продемонструємо викладене на прикладі модернізації принципової схеми мікросхеми UAF-43 (Burr-Brown Cor. USA). У наведеній на рис. 11 схемі універсального ланки змінено спосіб включення ОУ1 (у зазначеному виробі він не пов'язаний з ОУ2), що, однак, не впливає на частотний і динамічний діапазони універсального фільтра. Зазначене підключення використовується у вимірювальних фільтрах фірм Bruel & Kjaer (Данія), Robotron (Німеччина), Maxim (США), а також у деяких вітчизняних виробах. Результати аналізу, пов'язані з визначенням локальних передач, що визначають якісні показники вироби, наведено в табл. 3. br/>В
Рис. 11. Початкова схема універсального ланки
Таблиця 3
Локальні передачі універсального ланки
Номер ОУ
В В В В В
1
В В В
1
3
2
В В В
1
В
3
В В В
1
В
4
В В В
1
В
Тут
(109)
Співвідношення між резистивними елементами вибрані так, щоб на виходах всіх ОУ максимальне напруга в робочому діапазоні частот не перевищувало б вихідну. p> У цьому випадку максимальна спектральна щільність шуму на виході ланки складе
(110)
а прирощення знаменника може бути знайдено з співвідношення
(111)
тому, як випливає з (73),
(112)
З наведених виразів випливає, що при реалізації високої добротності Q відхилення загасання полюса виявляється значним. У цьому зв'язку при розробці процедури модернізації схеми необхідно на першому етапі введенням додаткових компенсуючих контурів зворотних зв'язків зменшити вплив площі підсилення ОУ на d p . Обгрунтування конкретного контуру компенсує зворотного зв'язку має передбачати також аналіз його впливу на власний...
