Dr. Pap LÃ¡szlÃ³ jegyzete - BME HÃ¡lÃ³zati Rendszerek Ã©s ...

More documents

Recommendations

Info

328 15. ANALÓG KAPCSOLÓK K u be C u ki 15.11. ábra. A legegyszerűbb mintavevő-tartó áramkör kapcsolási rajza. Mintavevő-tartó áramkörök. A mintavevő-tartó (SH, sample and hold) áramkörök fontos szerepet töltenek be a diszkrét idejű áramkörökben és általában a digitális jelfeldolgozó rendszerekben. A mintavevő-tartó áramkör a bemeneti analóg jelből egy adott időpillanatban mintát vesz, és a mintát megőrzi arra az időre, míg a jelet a diszkrét idejű rendszer feldolgozza. A mintavétel feladatát analóg kapcsoló, a tartásét pedig kondenzátor segítségével lehet megoldani. Természetesen az mintavevő-tartó áramkörök kapcsolástechnikája igen változatos a jelek frekvenciájától, a kapcsolási időktől, a felhasználási területektől függően. Ebben a fejezetben is csak arra vállalkozunk, hogy a legegyszerűbb áramköri megoldásokból adjunk áttekintést a teljességre igénye nélkül. Emellett a működés lényegének bemutatása érdekében az áramkörök analízisénél az analóg kapcsolókat ideálisnak tekintjük. A mintavevő-tartó áramkörök minőségét a mintavételi sebesség, a tartási idő és a mintavétel pontossága határozza meg. A mintavevő-tartó alapáramkör. a 15.11. ábrán látható. A legegyszerűbb mintavevő-tartó áramkör kapcsolási rajza Az áramkörben a K kapcsolóval mintát veszünk az u be bemeneti jelből és azt a C kondenzátor segítségével megtartjuk az egységnyi erősítésű visszacsatolt műveleti erősítő (nagy bemenet ellenállású elválasztó fokozat) bemenetén. Ha a K kapcsoló a t = 0 pillanatban a vezérlő (kapcsoló) jel hatására bekapcsolt (zárt) állapotba kerül, akkor az u be bemeneti jelet a C kondenzátorra kapcsolja. A bekapcsolás után a C kondenzátor a kapcsolón keresztül az u be feszültségre töltődik. A mintavételezés akkor történik meg, amikor at = T pillanatban a vezérlő jel hatására a K kapcsoló kikapcsolt (nyitott) állapotba kerül, ugyanis ettől kezdve a C kondenzátor az u be bemeneti jel t = T időpontban felvett értékét megőrzi, és a kimeneten az feszültség jelenik meg. u ki (t)| tT = u be (T) (15.16) A mintavevő-tartó áramkör mintavételi sebességét a kapcsoló R on ellenállása és aC kondenzátor értéke, valamint az egységnyi erősítésű nagy bemenet ellenállású elválasztó fokozat átviteli sebessége (sávszélessége) határozza meg. A kondenzátor feltöltési időállandója τ = R on C. A mintavevő-tartó áramkör tartási idejét az határozza meg, hogy a kapcsoló kikapcsolt állapotában aC kondenzátorra milyen terhelések kapcsolódnak. A tartási periódusban aC kondenzátor töltését változtathatja az egységnyi erősítésű nagy bemenet ellenállású elválasztó fokozat bemenetén (I B bemeneti áram, R be bemeneti ellenállás) és a kikapcsolt kapcsolón (például az R off ellenálláson) folyó áram, ezért a minőség növelése érdekében ezeket az áramokat csökkenteni kell. Ha R off és R be tart a végtelenhez, akkor a tartási időszakban az I B (az erősítő bemenete felé folyó) bemeneti áram hatására a kondenzátor feszültsége a du ki dt = − I B C (15.17)
15.3. AZ ANALÓG KAPCSOLÓK JELLEGZETES ALKALMAZÁSAI 329 R 2 R 1 K C u be u ki 15.12. ábra. A nagyfeszültségű mintavevő-tartó áramkör kapcsolási rajza. sebességgel változik. Érdemes megjegyezni, hogy a mintavétel pontosságát alapvetően befolyásolja az egységnyi erősítésű elválasztó fokozat offset feszültsége és az a −U k C 2 /(C 2 +C) értékű hibajel (glitch), amely a kikapcsolás pillanatában a vezérlő jelből kapacitív úton a C kondenzátorra jut, és hozzáadódik a hasznos jelhez (lásd a 15.7. ábrát és a kapcsolás kapacitív terhelésre című fejezetet). Ezt a kapcsoló C 2 kondenzátorának csökkentésével vagy a C kondenzátor értékének a növelésével lehet csökkenteni. Emellett mód van arra is, hogy a kikapcsolás pillanatában a C kondenzátorra egy másik, ellenütemben vezérelt C 2 értékű kondenzátorán keresztül a fenti hibajellel azonos abszolút értékű, de ellentétes előjelű jelet juttassunk aC kondenzátorra, és ezzel a hibahatást kompenzáljuk. Az áramkör hátránya, hogy a K kapcsoló két végpontján megjelenik a bemeneti feszültség, emiatt a kapcsoláshoz szükséges vezérlő (kapcsoló) jel is függ a bemeneti feszültségtől. A nagyfeszültségű mintavevő-tartó áramkör kap- Nagyfeszültségű mintavevő-tartó áramkör. csolási rajza a 15.12. ábrán látható. Az áramkör célja az, hogy a K alternáló kapcsoló vezérlő (kapcsoló) feszültsége független legyen azu be bemeneti jeltől. Ezt azzal lehet elérni, hogy a K alternáló kapcsoló minden bemenete bekapcsolt és kikapcsolt állapotban is állandó feszültségen (például földpotenciálon) legyen. A 15.12. ábrán megadott kapcsolás ezt a feltételt teljesíti. A kapcsolásban a K alternáló kapcsolóval mintát veszünk az u be bemeneti jelből, és azt a C kondenzátor segítségével megtartjuk. Ha a K alternáló kapcsoló a t = 0 pillanatban a vezérlő (kapcsoló) jel hatására az R 1 és R 2 ellenállások közös pontját a műveleti erősítő virtuális földpontjára kapcsolja (a kapcsoló a felső érintkezőhöz kapcsolódik), akkor a kimeneten az u ki (t) = −u be R 2 R 1 ( 1−exp ( − t τ )) ( , τ = R 2 1+ R ) on C (15.18) R 1 ×R 2 kimeneti jel jelenik meg, azaz a mintavétel sebessége a τ = R 2 (1+R on /R 1 ×R 2 )C időállandótól függ. A mintavételezés akkor történik meg, amikor a t = T ≫ τ pillanatban vezérlő jel hatására a K kapcsoló kikapcsolt (nyitott) állapotba kerül, ugyanis ettől kezdve aC kondenzátor a kimeneten az−u be R 2 /R 1 feszültségt = T időpontban felvett értékét megőrzi. A mintavevő-tartó áramkör tartási idejét az határozza meg, hogy a kapcsoló kikapcsolt állapotában aC kondenzátorra milyen terhelések kapcsolódnak. A tartási periódusban aC kondenzátor töltését változtathatja az műveleti erősítő bemenetén (I B bemeneti áram,R be bemeneti ellenállás) és a kikapcsolt kapcsolón (például az R off ellenálláson) folyó áram, ezért a minőség növelése érdekében ezeket az áramokat csökkenteni kell. HaR off ésR be tart a végtelenhez, akkor a
Page 1:
Elektronika I. Dr. Pap László 201
Page 4 and 5:
4 TARTALOMJEGYZÉK 7. Az áramkör
Page 6 and 7:
6 TARTALOMJEGYZÉK
Page 8 and 9:
8 1. BEVEZETÉS Az Elektronika I. t
Page 10 and 11:
10 1. BEVEZETÉS - Az ideális műv
Page 12 and 13:
12 1. BEVEZETÉS
Page 14 and 15:
14 2. AZ ERŐSÍTÉS FOGALMA ÉS ME
Page 16 and 17:
Page 18 and 19:
Page 20 and 21:
Page 22 and 23:
Page 24 and 25:
Page 26 and 27:
Page 28 and 29:
28 3. AZ ELEKTRONIKUS ESZKÖZÖK TU
Page 30 and 31:
Page 32 and 33:
Page 34 and 35:
Page 36 and 37:
Page 38 and 39:
Page 40 and 41:
Page 42 and 43:
Page 44 and 45:
Page 46 and 47:
Page 48 and 49:
Page 50 and 51:
Page 52 and 53:
Page 54 and 55:
Page 56 and 57:
Page 58 and 59:
Page 60 and 61:
60 4. A KIVEZÉRELHETŐSÉG VIZSGÁ
Page 62 and 63:
Page 64 and 65:
Page 66 and 67:
Page 68 and 69:
Page 70 and 71:
Page 72 and 73:
72 5. TELJESÍTMÉNY ÉS HATÁSFOK,
Page 74 and 75:
Page 76 and 77:
Page 78 and 79:
Page 80 and 81:
Page 82 and 83:
Page 84 and 85:
Page 86 and 87:
Page 88 and 89:
Page 90 and 91:
Page 92 and 93:
Page 94 and 95:
94 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS i C i D
Page 96 and 97:
96 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS i E T 2
Page 98 and 99:
98 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS i D T 2
Page 100 and 101:
100 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS U t R
Page 102 and 103:
102 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS kifeje
Page 104 and 105:
104 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS mété
Page 106 and 107:
106 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS i D I
Page 108 and 109:
108 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS i D I
Page 110 and 111:
110 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS R 1 U
Page 112 and 113:
112 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS Az ár
Page 114 and 115:
114 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS össze
Page 116 and 117:
116 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS A pél
Page 118 and 119:
118 7. AZ ÁRAMKÖRÖK KISJELŰ PAR
Page 120 and 121:
Page 122 and 123:
Page 124 and 125:
Page 126 and 127:
Page 128 and 129:
Page 130 and 131:
Page 132 and 133:
Page 134 and 135:
Page 136 and 137:
Page 138 and 139:
Page 140 and 141:
Page 142 and 143:
Page 144 and 145:
Page 146 and 147:
Page 148 and 149:
Page 150 and 151:
Page 152 and 153:
Page 154 and 155:
154 9. AZ ANALÓG INTEGRÁLT ÁRAMK
Page 156 and 157:
Page 158 and 159:
Page 160 and 161:
Page 162 and 163:
Page 164 and 165:
Page 166 and 167:
Page 168 and 169:
Page 170 and 171:
Page 172 and 173:
Page 174 and 175:
Page 176 and 177:
Page 178 and 179:
Page 180 and 181:
Page 182 and 183:
Page 184 and 185:
Page 186 and 187:
Page 188 and 189:
Page 190 and 191:
190 10. A MŰVELETI ERŐSÍTŐK u 1
Page 192 and 193:
192 10. A MŰVELETI ERŐSÍTŐK u b
Page 194 and 195:
Page 196 and 197:
196 10. A MŰVELETI ERŐSÍTŐK u K
Page 198 and 199:
Page 200 and 201:
200 10. A MŰVELETI ERŐSÍTŐK egy
Page 202 and 203:
202 10. A MŰVELETI ERŐSÍTŐK [dB
Page 204 and 205:
204 10. A MŰVELETI ERŐSÍTŐK per
Page 206 and 207:
206 10. A MŰVELETI ERŐSÍTŐK jω
Page 208 and 209:
208 10. A MŰVELETI ERŐSÍTŐK kor
Page 210 and 211:
210 11. A VISSZACSATOLÁS VIZSGÁLA
Page 212 and 213:
Page 214 and 215:
Page 216 and 217:
Page 218 and 219:
Page 220 and 221:
Page 222 and 223:
Page 224 and 225:
Page 226 and 227:
Page 228 and 229:
Page 230 and 231:
Page 232 and 233:
Page 234 and 235:
Page 236 and 237:
Page 238 and 239:
Page 240 and 241:
Page 242 and 243:
Page 244 and 245:
Page 246 and 247:
Page 248 and 249:
Page 250 and 251:
250 12. KOMPARÁTOROK U kiM u ki A
Page 252 and 253:
252 12. KOMPARÁTOROK u be R 1 U re
Page 254 and 255:
254 12. KOMPARÁTOROK akkor a kompa
Page 256 and 257:
256 12. KOMPARÁTOROK • A fentiek
Page 258 and 259:
258 12. KOMPARÁTOROK Ugyanakkor t
Page 260 and 261:
260 12. KOMPARÁTOROK R 1 R 2 Trigg
Page 262 and 263:
262 12. KOMPARÁTOROK küszöbfesz
Page 264 and 265:
264 12. KOMPARÁTOROK pozitív viss
Page 266 and 267:
266 12. KOMPARÁTOROK U t1 I 1 u ki
Page 268 and 269:
268 12. KOMPARÁTOROK értékűre v
Page 270 and 271:
270 13. KÖZEL SZINUSZOS OSZCILLÁT
Page 272 and 273:
Page 274 and 275:
Page 276 and 277:
Page 278 and 279: 278 13. KÖZEL SZINUSZOS OSZCILLÁT
Page 300 and 301: ω s ω p ω 300 13. KÖZEL SZINUSZ
Page 312 and 313: 312 14. FESZÜLTSÉGGEL VEZÉRELHET
Page 320 and 321: 320 15. ANALÓG KAPCSOLÓK U off A
Page 322 and 323: 322 15. ANALÓG KAPCSOLÓK u ki (t)
Page 324 and 325: 324 15. ANALÓG KAPCSOLÓK u ki (t)
Page 326 and 327: 326 15. ANALÓG KAPCSOLÓK A bipol
Page 330 and 331: 330 15. ANALÓG KAPCSOLÓK R K u be
Page 332 and 333: 332 15. ANALÓG KAPCSOLÓK I átl C
Page 334 and 335: 334 15. ANALÓG KAPCSOLÓK A kapcso
Page 336 and 337: 336 16. DIGITÁL-ANALÓG ÉS ANALÓ
Page 378 and 379:
378 17. A DIGITÁLIS ELEKTRONIKUS
Page 380 and 381:
Page 382 and 383:
Page 384 and 385:
Page 386 and 387:
Page 388 and 389:
Page 390 and 391:
Page 392 and 393:
Page 394 and 395:
Page 396 and 397:
396 18. FÜGGELÉK R be R ki R g B
Page 398 and 399:
398 18. FÜGGELÉK R be R ki R g E
Page 400 and 401:
400 18. FÜGGELÉK helyettesítése
Page 402 and 403:
402 18. FÜGGELÉK 18.2. Az alapkap
Page 404 and 405:
404 18. FÜGGELÉK u 1 u 2 Bemeneti
Page 406 and 407:
406 18. FÜGGELÉK +U t R C R t R C
Page 408 and 409:
408 18. FÜGGELÉK u 1 u 2 T 1 T 2
Page 410 and 411:
410 18. FÜGGELÉK +U t T 21 T 22
Page 412 and 413:
412 18. FÜGGELÉK G D B r ds u gs
Page 414 and 415:
414 18. FÜGGELÉK I 0 T 4 T 5 T 6
Page 416 and 417:
416 18. FÜGGELÉK +U t R u ki u be
Page 418 and 419:
418 18. FÜGGELÉK r A +U t I 0 u b
Page 420 and 421:
420 18. FÜGGELÉK T 1 u be1 u be2
Page 422 and 423:
422 18. FÜGGELÉK eredő terhelőe
Page 424 and 425:
424 18. FÜGGELÉK T 4 +U t S 4 ,λ
Page 426 and 427:
426 18. FÜGGELÉK i g R g R C u gs
Page 428 and 429:
428 18. FÜGGELÉK +U t u 1 u 2 u k
Page 430 and 431:
430 18. FÜGGELÉK u be1 A 1 u K1 K
Page 432 and 433:
432 18. FÜGGELÉK és ( R 4 1+ R 3
Page 434 and 435:
434 18. FÜGGELÉK R 4 u D / 2 A 1
show all

Dr. Pap LÃ¡szlÃ³ jegyzete - BME HÃ¡lÃ³zati Rendszerek Ã©s ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?