Источники опорных напряжений

Известные отечественные интегральные источники опорных напряжений (ИОН) заметно уступают зарубежным, которые отличаются большим разнообразием, включая высокоточные малогабаритные, а также мощные, как одной полярности выходных напряжений, так и двух. Широко распространены трехвыводные стабилизаторы, имеющие только вход, выход и вывод на общую шину. Существуют преобразователи батарейного питания в стабилизированное напряжение (в том числе и более высокое, чем входное), экономичные преобразователи в повышенное и пониженное напряжение, преобразователи положительного напряжения в отрицательное и т.д. [13].

Для управления САУВТ наибольший интерес представляют прецизионные ИОН. Широко доступны для потребителя источники опорного напряжения, гарантирующие долговременную нестабильность не более

2 • 10-5 за 103 ч и температурный дрейф не более 3 • 10_6 / К (AD780BN) либо соответственно 5 • КУ5 за 103ч и 1-^2,5 • 10~6 (REF102) [16—18].

Прецизионные ИОН следует применять для формирования напряжений, которые определяют режим работы схемы (опорное напряжение для АЦП, задание рабочей точки, регулировка напряжения и т.п.). Применение для этих целей напряжений питания блока некорректно. Поясним эту мысль. В последнее время широко распространены магистрально-модульные системы. В них устройство состоит из стандартного корпуса, в который вставляются отдельные модули. Корпус снабжен шинами для передачи сигналов и питающих напряжений, а на модулях имеются разъемы для подключения к шинам. Разбиение системы на модули осуществляется из соображений их функциональной законченности (что позволяет их унифицировать) и минимизации количества передаваемых сигналов между ними. Например, могут быть выделены в отдельные модули источники различных сигналов, ЦАП, АЦП, синхронные детекторы, регуляторы и т.д. Такое разбиение позволяет быстро создавать новые системы из набора стандартных модулей, а также модифицировать созданные системы, перерабатывая лишь ее отдельные части. Как правило, для питания модулей используются лишь низкие напряжения (от 6 до 24 В обеих полярностей), что позволяет легко решать вопросы обеспечения безопасности при модификации и испытании вновь созданных систем без дополнительных мер. Источники питания при этом едины для всей системы, расположены они непосредственно в корпусе (как в системе КАМАК) или в отдельных вставляемых модулях (как в системе Multi-BUS). Эти напряжения стабилизируются. Поэтому велик соблазн для разработчиков системы использовать эти напряжения без дополнительной стабилизации. Для питания цифровых микросхем (кроме ЭСЛ) и некоторых аналоговых микросхем, таких как ОУ, ключи, УВХ, генераторы, таймеры и т.п., стабильность этих напряжений может оказаться достаточной. Однако некоторые узлы требуют особо высокой стабильности (точности) формирования их выходных параметров. Прежде всего это относится к опорным напряжениям АЦП, ЦАП, компараторов, для питания измерительных мостов, стабильных генераторов, стабильных таймеров, микросхем серии ЭСЛ и т.д. Рассмотрим, например, систему, содержащую два модуля, как показано на рис. 5.20.

Даже если блок питания системы формирует питающее напряжение с высокой точностью, проводники, доставляющие это напряжение в модули, обладают ненулевым сопротивлением. В этом случае включение в блок дополнительного узла или изменение потребляемой мощности любого другого узла в блоке может вызвать изменение напряжения питания и повлиять на работу данного узла. Перестановка узла в другой идентичный блок также в этом случае потребует новой настройки узла или даже всей системы. ИОН непосредственно на плате по месту потребности стабильного напряжения устраняет эту проблему.

Пример модульной системы

Рис. 5.20. Пример модульной системы

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >