数字可编程增益放大器应用发散指数曲线
DPGA(数字可编程增益放大器)是一种实用的信号处理元件,在模数转换器必须获取广泛动态范围内的信号时应用。如果不能容纳输入信号振幅以便匹配和有效地利用模数转换器跨度,低输入可能不能以足够的分辨率数字化,高输入可能会超出模数转化电感器器额定的界限,并且完全丢失。
现有的DPGA设计通常将一个乘法数模转换器并入一个运算放大器的反馈回路中,从而使乘法数模转换器的输入代码确定放大器的闭环增益。现有的几种单片电路DPGA使用这种拓扑,如凌力尔特的LTC6910和美国国家半导体的LMP8100。 但是,DPGA的数字增益控制位有时不方便提供,而且这些设备的输出跨度可能不足,例如,不足以对接±10V模数转换器输入跨度。 此外,这些设备的可用增益设置的分辨率通常很不精确,例如,每步增益2:1(2-to-1),这些设备的功耗有时很大。与之相反,本设计实例介绍一种采用发散指数曲线理念的新型DPGA。
最简单或设计者最为熟知的波形莫过于e-t/RC收敛指数,即,将一个起初充电到输入电压VIN的初级RC电路渐进放电到零,其中,当t=T=loge(2)RC时V=VIN/2,当t=2T时V=VIN/4,当t=3T时V=VIN/8,依此类推。设计者可能不太熟悉但依然简单的波形是,用合成一个负电阻的有源电路代替R时(图1)的同一RC拓扑。使用-R取代R,以便使RC时间常数为负:-RC和波形函数生成发散指数VIN×e+t/RC。之后,波形并没有收敛到零,而是在理论上发散至无穷大。当t=T时V=2VIN,当t=2T时V=4VIN,当t=3T时V=8VIN,依此类推。因此,不管输入电压有多低,只须在启动负放电之后等待t=log2(V/VIN)T。
发散指数和负时间常数是DENT(发散指数负时间常数)DPGA拓扑(图2)的核心理念。 当AMPLIFY/TRA电感器生产厂家CK(放大/跟踪)控制位转向逻辑“1”时,运算放大器跟随器的两个时间反向增益生成一个负时间常数:-(R+1RON)(C+CSTRAY)=-14.4ms,其中,RON是CMOS开关的导通电阻,CSTRAY是C(图3)周围的寄生电容。它还会生成一个发散指数:VOUT(t)=VIN×2(t/10ms+1)。由此,增益是2(t/10ms+1)。放大控制位的1ms时间分辨率提供1.07:1=0.6 dB=33步/十进增益编程分辨率。图4显示自跟踪/放大逻辑转变开始后的电压增益与时间的关系。
与单片电路PGA不同,DENT使用分离元件,如运算放大器和开关,所以它可以很容易地通过选择适当的器件和电源纳入参数,如I/O电压跨度(负输入和10V放大器)。指数生成计时的准确性和可重复性、ADC采样和RC时间常数的稳定性限定了放大器在增益编程准确性和抖动方面的实际性一体电感能。在示例电路中,当T=14.4ms时,1ns的放大器计时错误或抖动相当于0.007%的增益编程错误。 值得庆幸的是,常见的微控制器和数据采集设备几乎都配备有可编程定时器/计数器硬件,这通常使精确可重复的放大/跟踪控制的数字生成变得轻而易举。
在模拟方面,可能存在保存增益设置准确性和降低RC组件高精度要求的自校准算法,但它们已经超出了本设计实例的讨论范围。
许多现代功率MOSFET在5V 时达到导通电阻的低值,甚至在栅极到源极电压为5V的情况下也可达到。然而,对于大功率MOSFET,特别是绝缘栅极双极晶体管(IGBT),工程师更希望栅极到源极电压为12V~15V,因为差模电感这些电源开关的导通电阻在高栅极到源极电压情况下会进一步降低。例如,国际整流器公司(International Rectifier)的17A额定IRFR024功率MOSFET有一个0.075Ω的导通电阻(参考文献1)。当栅极到源极电压为12V时,该器件的导通电阻与栅极到源极电压为5V时的导通电阻相比,下降到其值的41%。当开关电流为10A时,该器件的功耗比栅极到源极电压为12V时的功耗少6W。
IC1是美国模拟器件公司(Analog Devices)推出的一款ADuM5230集成电路隔离式驱动器。它可以将5V的输入电压电感器厂家提高到足以驱动MOSFET导通电阻到一个低值的水平,最大限度地减少功耗(图1)。 但是,在低开关频率的情况下,IC的高端内部18V箝位消耗该集成电路从低端5V电源获得的能量(参考文献2)。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
IR2101驱动PWM降压的电路问题我没接负载的时候, 输入10-20V,输出都是8.22V, 接了负载后,输出没电压了。
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我测了一下G
基于ARM的嵌入式监控系统设计与实现摘要 : 介绍了一种基于ARM7 的监控系统, 详细描述了嵌入式网络视频服 务器和远程控制平台的设计与实现.通过自定义协议,系统实现了数据的可靠传输和MPEG-4 视频流图像的平滑传输, 各项指标均符
[逆变器]请教各位大神帮忙看看这个要求怎么实现希望各位能赐教,初步认为,交流220V 50HZ整流滤波之后,采用半桥逆变实现220V 5KHZ,之后用高频升压变压器将电压升高为22KV 5KHZ。 不理解为什么经放电管放电后会出现电压降低为4KV 50KHZ?经空气放电后又会变成小于100V的150KHZ?用于医疗上的产品,对于安全有较大的考虑,还请大家帮忙分析分析。 没有图,不好说。 另外,这段话第二行“机械