Преобразование прямоугольных импульсов в пилообразный сигнал

Существует множество способов формирования аналоговых сигналов пилообразной формы. Вот метод, использующий одну шину питания и нетребовательный к номиналам пассивных компонентов. На Рисунке 1 показана пара схем, использующих одну шину питания 3.3 В. Одна из них формирует пилообразный сигнал, привязанный к земле, а другая – к напряжению питания.

Датчики давления азиатских производителей

Схема слева от источника питания 3.3 В формирует пилообразный сигнал, привязанный к земле, который обозначен как «LO», тогда как схема справа формирует пилообразный сигнал, привязанный к шине 3.3 В, и обозначенный как «HI».
Рисунок 1. Схема слева от источника питания 3.3 В формирует пилообразный сигнал, привязанный к земле,
который обозначен как «LO», тогда как схема справа формирует пилообразный сигнал, привязанный
к шине 3.3 В, и обозначенный как «HI».

Тока, проходящего через резистор R1, достаточно для работы микросхемы U1 и формирования сигнала LO. Эта микросхема обеспечивает постоянное напряжение VREF между выводами V+ и FB. Q1 – это n-p-n транзистор с высоким коэффициентом передачи тока, через коллектор которого проходит практически весь ток резистора R2 (VREF/R2), который заряжает конденсатор C1 постоянным током, формируя линейную часть пилообразного сигнала, привязанного к земле. (Ток вывода FB микросхемы U1 обычно меньше 100 нА в диапазоне температур). M1 – это MOSFET, который каждые T секунд включается на 100 нс для быстрого разряда конденсатора C1 на землю. Его сопротивление в открытом состоянии составляет менее 1 Ом, поэтому разряд длится более 10 постоянных времени.

Пиковая амплитуда пилообразных импульсов равна

где для микросхемы U1 VREF = 1.225 В. Для шины 3.3 В амплитуда должна быть меньше максимального значения 2.1 В, для чего период T должен быть меньше, чем

При использовании микросхемы U1 с точностью VREF 0.2% и резистора R2 с допуском 0.1% общая погрешность амплитуды схемы в лучшем случае ограничена значением 1%, в основном обусловленным конденсатором C1 в сочетании с паразитной емкостью транзистора M1.

Схема на элементах M2, C2, Q2, R3, R4 и U2 работает во многом так же, как только что описанная схема, за исключением того, что она создает «перевернутый» пилообразный сигнал, привязанный к шине питания 3.3 В. Формы обоих сигналов показаны на Рисунке 2. За исключением микросхемы U2, требования к этим компонентам для конструкции в правой части схемы соответствуют ранее упомянутым. Ток источника опорного напряжения U2 обычно не превышает 250 нА во всем диапазоне температур, но погрешность его опорного напряжения 1.24 В в лучшем случае составляет 1%. На Рисунке 2 показаны оба пилообразных сигнала.

Пиковые значения показанных сигналов немного меньше рекомендованных максимальных значений. Период T составляет 34 мкс.
Рисунок 2. Пиковые значения показанных сигналов немного меньше рекомендованных
максимальных значений. Период T составляет 34 мкс.

Этим схемам не требуются точные или согласованные пассивные компоненты. И нет необходимости согласовывать номиналы этих компонентов с параметрами активных компонентов или с периодом T, пока T остается меньше TMAX. Единственное влияние ненулевых допусков пассивных компонентов и параметров некоторых активных компонентов касается амплитуды пилообразного сигнала.

  1. Datasheet Analog Devices LM4041
  2. Datasheet Texas Instruments TLV431A
  3. Datasheet ROHM RTR020P02
  4. Datasheet ROHM RV2C010UN

ООО «Мегател», ИНН 3666086782, ОГРН 1033600037020

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 120
сейчас смотрят 20
представлено поставщиков 1205
загружено
позиций
25 067 862