512 ñ èñïîëüçîâàíèåì èíòåðôåéñà RS232 (ñêîðîñòü ïåðåäà÷è 115 êáîä) ñèãíàë BREAK óñòàíàâëèâàëñÿ ïðîãðàììíî óñòàíîâêîé 6 áèòà ðåãèñòðà LSR (Set Break address 3FDh). Äëèòåëüíîñòü ñèãíàëà êîíòðîëèðóåòñÿ ïî ôëàãó «âûõîäíîé ðåãèñòð ïåðåäàò÷èêà ïóñò». Ò. å. ïîñëå óñòàíîâêè ñèãíàëà BREAK ïåðåäàþòñÿ äâà «ïóñòûõ» áàéòà, è ôèêñèðóåò ìîìåíò îêîí÷àíèÿ ïåðåäà÷è âòîðîãî áàéòà. Ôàêòè÷åñêè íà ëèíèè â ýòî âðåìÿ ïðèñóòñòâóåò ñèãíàë BREAK. Ïàóçà äî ïåðåäà÷è íóëåâîãî ñòàðòîâîãî êîäà çàäàåòñÿ ïðîãðàììíî. Àëåêñàíäð Ñàìàðèí samara@zelex.ru Òåðìèíû è îïðåäåëåíèÿ ESTA the Entertainment Services and Technology Association. AMX-192 íàèáîëåå ïîïóëÿðíàÿ â ÑØÀ àíàëîãîâàÿ ìóëüòèïëåêñèðóþùàÿ ñõåìà. D54 ïðîñòîé àíàëîãîâûé ìóëüòèïëåêñîð, ðàçðàáîòàííûé ôèðìîé Strand Lighting è ðàñïðîñòðàíåííûé â Åâðîïå. Äèììåð èñïîëíèòåëüíîå óñòðîéñòâî, îáåñïå÷èâàþùåå ïðîïîðöèîíàëüíîå óïðàâëåíèå ñâåòîì. Ïåðâîíà÷àëüíî ýòî áûë îáû÷íûé ðåîñòàò, à â êà÷åñòâå ðåãóëèðóåìîãî ïàðàìåòðà ïðåäïîëàãàëàñü ÿðêîñòü ñâå÷åíèÿ ëàìïû. Ñ ïîÿâëåíèåì íîâîãî êëàññà ñâåòîòåõíè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ, òàêîãî êàê ñêàíåðû, îáëàñòü èñïîëüçîâàíèÿ ýòîãî òåðìèíà ðàñøèðè- ëàñü. Ê äèììåðàì òåïåðü îòíîñÿòñÿ ëþáûå ñâåòîðåãóëèðóþùèå óñòðîéñòâà, èìåþùèå îòäåëüíûé êàíàë óïðàâëåíèÿ, à òàêæå äèñêîâûå èëè øòîðî÷íûå ìîäóëÿòîðû íà îñíîâå øàãîâûõ èëè êîëëåêòîðíûõ äâèãàòåëåé. Ñïëèòòåð èëè ðàçâåòâèòåëü ñîãëàñóþùåå ñåòåâîå óñòðîéñòâî, ïîçâîëÿþùåå ðàñøèðèòü íàãðóçî÷íóþ ñïîñîáíîñòü êîíñîëè çà ñ÷åò ðàñïàðàëëåëèâàíèÿ êàíàëîâ RS-485 èíòåðôåéñà.  ñïëèòåðàõ âîçìîæíî è èñïîëüçîâàíèå ãàëüâàíè÷åñêîé (îïòðîííîé) ðàçâÿçêè. Òåðìèíàòîð íàãðóçî÷íûé ðåçèñòîð 120 Îì, êîòîðûé äîëæåí óñòàíàâëèâàòüñÿ íà ñàìûõ äàëüíèõ òî÷êàõ ñåãìåíòîâ ñåòè. Êîíñîëü ïóëüò óïðàâëåíèÿ, èñòî÷íèê (ïåðåäàò÷èê) øèíû DMX-512. Gobo âðàùàþùèéñÿ äèñê ñî ñâåòîâûìè òðàôàðåòàìè (óçîðàìè). Äèñêè ìîãóò èìåòü ñòàòè÷åñêèå è äèíàìè÷åñêèå òðàôàðåòû. Ëèòåðàòóðà: 1. Ðóêîâîäñòâî ïî ïðèìåíåíèþ DMX-512. Àäàì Áåííåòò (Adam Bennette). «Recommended Practice for DMX512» by Adam Bennette Published by PLASA 2. «The DMX-512 Specification» Published by USITT. 4. AMX-192 Analog Multiplex Data Transmission Standard for Dimmers and Controllers * Issued in 1986, Revised in 1987. 5. DMX512/1990 Digital Data Transmission Standard for Dimmers and Controllers Issued in 1986, Revised in 1990; Revision Process started 3/98 6. The Anatomy of DMX-512. 7. Èìïåðèÿ ñâåòà. Íà ïîðîãå ðåâîëþöèè. Âîëêîâ. 8 . h t t p : / / w w w. u s i t t . o r g / D M X / DMX.Update.htmUpdating DMX512. Øèðîêîïîëîñíûå èíòåãðàëüíûå óñèëèòåëè Âûñîêî÷àñòîòíûå øèðîêîïîëîñíûå ïðèáîðû ïðèìåíÿþòñÿ â îáëàñòè òåëåêîììóíèêàöèé (ðàäèîâåùàíèå, òåëåâèäåíèå è ñâÿçü), à òàêæå â òåõ óñòðîéñòâàõ, ãäå òðåáóåòñÿ óñèëåíèå ïî ìîùíîñòè è ïåðåäà÷à ñèãíàëîâ, èçìåíÿþùèõñÿ ñ áîëüøîé ñêîðîñòüþ. Ê òàêèì óñòðîéñòâàì îòíîñÿòñÿ ôîðìèðîâàòåëè âèäåîèçîáðàæåíèé íà îñíîâå ïðèáîðîâ ñ çàðÿäîâîé ñâÿçüþ (ÏÇÑ), àíàëîãîâûå óçëû ïðèâîäîâ êîìïàêòäèñêîâ CD è DVD, êàáåëüíûå âèäåî óñèëèòåëè, ñõåìû óïðàâëåíèÿ æèäêîêðèñòàëëè÷åñêèìè äèñïëåÿìè âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ, áóôåðíûå óñèëèòåëè íà âõîäå ñêîðîñòíûõ ÀÖÏ.  îòëè÷èå îò îáû÷íûõ îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé (ÎÓ), âàæíåéøèìè ïîêàçàòåëÿìè êà÷åñòâà êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ áîëüøîé êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ, ìàëûå âõîäíûå òîêè è ìàëîå íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ, îñíîâíûå òðåáîâàíèÿ ê øèðîêîïîëîñíûì óñèëèòåëÿì áîëüøîå çíà÷åíèå âûñøåé ãðàíè÷íîé ÷àñòîòû óñèëåíèÿ è âûñîêàÿ ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Êðîìå òîãî, ñóùåñòâóþò äîïîëíèòåëüíûå îáÿçàòåëüíûå òðåáîâàíèÿ, âûòåêàþùèå èç õàðàêòåðà íàãðóçêè øèðîêîïîëîñíûõ óñèëèòåëåé: âûñîêîå äîïóñòèìîå çíà÷åíèå âûõîäíîãî òîêà è óñòîé÷èâàÿ ðàáîòà íà åìêîñòíóþ íàãðóçêó. Ïîñêîëüêó øèðîêîïîëîñíûå óñèëèòåëè óñèëèâàþò ñèãíàëû â îáøèðíîé ïîëîñå ÷àñòîò, êàê ýòî è ñëåäóåò èç èõ íàçâàíèÿ, îñîáûå òðåáîâàíèÿ ïðåäúÿâëÿþòñÿ ê íèì â îòíîøåíèè ìèíèìóìà ñïåêòðàëüíîé ïëîòíîñòè øóìà.  ñàìîì äåëå, ðàñøèðåíèå ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ óñèëèòåëÿ â 100 ðàç ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ äåéñòâóþùåãî çíà÷åíèÿ øóìà â 10 ðàç ïðè ðàâíîìåðíîé ñïåêòðàëüíîé ïëîòíîñòè øóìà. Ïîýòîìó îáû÷íûå çíà÷åíèÿ ñïåêòðàëüíîé ïëîòíîñòè íàïðÿæåíèÿ øóìà äëÿ øèðîêîïîëîñíûõ ÎÓ ñî- ñòàâëÿþò åäèíèöû íÂ/Ãö0,5. Íàïðèìåð, ÎÓ LM6265 èìååò eø=5 íÂ/Ãö0,5, à ÎÓ CLC426 eø=1,6 íÂ/Ãö0,5. Íàðÿäó ñ îáùèìè äëÿ âñåõ óñèëèòåëåé ïàðàìåòðàìè, äëÿ ñõåì ñ øèðîêîïîëîñíûìè óñèëèòåëÿìè èìåþò âàæíîå çíà÷åíèå: êîýôôèöèåíò ñòîÿ÷åé âîëíû íàïðÿæåíèÿ (ÊÑÂÍ) îòíîøåíèå ìàêñèìàëüíîãî äåéñòâóþùåãî çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ â ëèíèè ñâÿçè ê ìèíèìàëüíîìó.  èäåàëå ÊÑÂÍ ðàâåí åäèíèöå. Îí ïîêàçûâàåò, êàêàÿ ÷àñòü ìîùíîñòè, ïîñòóïàþùåé îò èñòî÷íèêà ñèãíàëà, îòðàæàåòñÿ îò íàãðóçêè; èçîëÿöèÿ âõîäà îò âûõîäà ìàëîñèãíàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ïåðåìåííîãî òîêà, ïîêàçûâàþùàÿ, êàêàÿ ÷àñòü ñèãíàëà, ïîñòóïàþùåãî íà âûõîä óñèëèòåëÿ, âåðíåòñÿ â åãî âõîäíóþ öåïü. Ðàáîòà òðàíçèñòîðíîãî óñèëèòåëüíîãî êàñêàäà íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ Ïðîõîæäåíèå âûñîêîñêîðîñòíûõ ñèãíàëîâ ïî ýëåêòðè÷åñêèì öåïÿì èìååò ðÿä îñîáåííîñòåé, èç êîòîðûõ âàæíåéøè- ìè ÿâëÿþòñÿ ñèëüíîå âëèÿíèå ïàðàçèòíûõ ïàðàìåòðîâ (â ïåðâóþ î÷åðåäü, åìêîñòåé) è ÿâëåíèÿ, ïðèñóùèå äëèííûì ëèíèÿì, êîòîðûå èìåþò ìåñòî ïðè ñîèçìåðèìîñòè äëèí âîëíû ñèãíàëà è ëèíèè. Êàê èçâåñòíî, èç òðåõ îñíîâíûõ ñõåì âêëþ÷åíèÿ òðàíçèñòîðà íàèáîëüøèì êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ ïî ìîùíîñòè îáëàäàåò ñõåìà ñ îáùèì ýìèòòåðîì (ÎÝ), ïîêàçàííàÿ íà ðèñ. 1, à. Îäíàêî ýòà ñõåìà èìååò íàèõóäøèå ÷àñòîòíûå ñâîéñòâà. Âñåìó âèíîé ýôôåêò Ìèëëåðà, âûçâàííûé åìêîñòíîé îòðèöàòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçüþ è ïðåâðàùàþùèé óñèëèòåëü íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ â ãðóáîå ïîäîáèå èíòåãðàòîðà. Ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè ýòîé öåïè ñîãëàñíî óïðîùåííîé Â×-ìîäåëè êàñêàäà ñ ÎÝ, ïðèâåäåííîé íà ðèñ. 1, á, îïðåäåëÿåòñÿ èç âûðàæåíèÿ Ò=(1+KU)Ñêá(Rè||rá), (1) ãäå ÊU êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ êàñêàäà íà ñðåäíèõ ÷àñòîòàõ. Äëÿ óëó÷øåíèÿ ÷àñòîòíûõ ñâîéñòâ ìîæíî ðàñøèðèòü ïîëîñó ÷àñòîò êàñêàäà ñ ÎÝ, âêëþ÷èâ ïîñëåäîâàòåëüíî â öåïü êîëëåêòîðà èíäóêòèâíîñòü â íåñêîëüêî ìèêðîãåíðè (ðèñ. 1, â), êîòîðàÿ ñêîððåêòèðóåò ñïàä â îáëàñòè âûñîêèõ ÷àñòîò. Èìåííî òàê ñòðîÿòñÿ ÈÌÑ øèðîêîïîëîñíûõ óñèëèòåëåé ERA-xSM ôèðìû Mini-Circuits, èìåþùèå óñèëåíèå äî 20 äÁ â ïîëîñå 0 8 ÃÃö è TSH690 ôèðìû ST Microelectronics ñ óñèëåíèåì 20 äÁ â ïîëîñå 40 900 ÌÃö. +UП +UП RК CКБ CКБ CБЭ а) LК CКБ RИ CБЭ rБ h21ЭiБ iБ б) CКБ RК LК +UП RК T1 RК +UП T2 RH а) UCM T2 +UП +UП RК +UП –UП T1 T1 б) +UП T2 в) T1 T2 RК RЭ г) Ðèñ. 2. Ñîñòàâíûå âûñîêî÷àñòîòíûå ñõåìû âêëþ÷åíèÿ òðàíçèñòîðîâ Ïðèìåíåíèå îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé äëÿ óñèëåíèÿ ðàäèî÷àñòîòíûõ ñèãíàëîâ RH Ðèñ. 1. Êàñêàä ñ îáùèì ýìèòòåðîì è åãî Â×-ìîäåëü ïîäêëþ÷åíèåì ê âûõîäó êàñêàäà óñèëåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ñ îáùåé áàçîé íà òðàíçèñòîðå Ò1 ýìèòòåðíîãî ïîâòîðèòåëÿ íà òðàíçèñòîðå Ò2.  êàñêàäíîé ñõåìå (ðèñ. 2, á) ýôôåêò Ìèëëåðà ïðàêòè÷åñêè óñòðàíåí ôèêñàöèåé ïîòåíöèàëîâ êîëëåêòîðà òðàíçèñòîðà Ò1 è áàçû òðàíçèñòîðà Ò2. Íà áàçå òàêîãî óñèëèòåëüíîãî êàñêàäà ïîñòðîåí îäíîêàñêàäíûé äèôôåðåíöèàëüíûé óñèëèòåëü LM6361, êîòîðûé èìååò KU=3000, fò=50 ÌÃö è ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ 300 Â/ìêñ, è THS4001 (KU=10000, fò=270 ÌÃö è 400 Â/ìêñ). Ñõåìà íà ðèñ. 2, â øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ âî âõîäíûõ êàñêàäàõ ÎÓ. Çäåñü ýôôåêò Ìèëëåðà òàêæå óñòðàíÿåòñÿ ôèêñàöèåé ïîòåíöèàëîâ êîëëåêòîðà òðàíçèñòîðà Ò1 è áàçû òðàíçèñòîðà Ò2. Íèçêîå âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ýìèòòåðíîãî ïîâòîðèòåëÿ íà Ò1 (ðèñ. 2, ã) ïîçâîëÿåò çàìåòíî ñíèçèòü ïîñòîÿííóþ âðåìåíè çâåíà îáðàòíîé ñâÿçè êàñêàäà ñ ÎÝ íà òðàíçèñòîðå Ò2, êàê ýòî ñëåäóåò èç (1), è, ñëåäîâàòåëüíî, ïîâûñèòü ÷àñòîòó ñðåçà. Ýòà ñõåìà ÷àñòî ïðèìåíÿåòñÿ â êàñêàäàõ óñèëåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ÎÓ. в) Ñ ïîÿâëåíèåì îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé, ÷àñòîòà åäèíè÷íîãî óñèëåíèÿ êîòîðûõ ïðåâûøàåò 300 ÌÃö, èõ èñïîëüçîâàíèå äëÿ óñèëåíèÿ è ïðåîáðàçîâàíèÿ ðàäèî÷àñòîòíûõ ñèãíàëîâ ñòàëî î÷åíü çàìàí÷èâûì äëÿ ðàçðàáîò÷èêîâ. ÎÓ èìåþò ðÿä ïðåèìóùåñòâ ïåðåä îáû÷íûìè Â×-óñèëèòåëÿìè. Ñðàâíåíèå óñèëèòåëåé ýòèõ êëàññîâ ïðèâåäåíî â òàáë. 1 [1]. Òèïîâûå ñõåìû âêëþ÷åíèÿ ÎÓ â êà÷åñòâå Â×-óñèëèòåëåé ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 3. Íåèíâåðòèðóþùåå âêëþ÷å-  ñõåìå ñ îáùåé áàçîé íå íàáëþäàåòñÿ ýôôåêò Ìèëëåðà, íî äëÿ óñèëåíèÿ ñèãíàëà ïî ìîùíîñòè îíà äîëæíà ïîëó÷àòü åãî îò íèçêîîìíîãî èñòî÷íèêà è ðàáîòàòü íà âûñîêîîìíóþ íàãðóçêó, ÷òî íå âñåãäà âîçìîæíî. Êàñêàä ñ îáùèì êîëëåêòîðîì (ýìèòòåðíûé Òàáëèöà 1 ïîâòîðèòåëü) òàêæå îáåñïå÷èâàåò øèÏàðàìåòð Â×-óñèëèòåëü ðîêóþ ïîëîñó ïðîÓñèëåíèå Ïî÷òè âñåãäà ôèêñèðîâàíî ïóñêàíèÿ, íî íå óñèëèâàåò ñèãíàë ïî Ïîëîñà Îãðàíè÷åíà ñíèçó åìêîñòüþ íàïðÿæåíèþ. Ïîðàçäåëèòåëüíûõ êîíäåíñàòîðîâ. ýòîìó äëÿ ïîñòðîåÌîæåò äîñòèãàòü î÷åíü âûñîêèõ íèÿ øèðîêîïîëîñ÷àñòîò (âûøå 100 ÃÃö). Îáû÷íî íûõ óñèëèòåëåé ñîñòàâëÿåò äâå äåêàäû. ÷àñòî ïðèìåíÿþò Êîýôôèöèåíò ñòîÿ÷åé Òèïè÷íîå çíà÷åíèå ñîñòàâëÿåò áîëåå ñëîæíûå ñîâîëíû íàïðÿæåíèÿ 1,5. ñòàâíûå ñõåìû âõîäà/âûõîäà âêëþ÷åíèÿ òðàíçèÈçîëÿöèÿ âõîäà îò Îò 20 äî 30 äÁ ñ÷èòàåòñÿ ñòîðîâ, ïðåäñòàââûõîäà õîðîøèì ïîêàçàòåëåì, ìàëî ëåííûå íà ðèñ. 2 çàâèñèò îò ÷àñòîòû. (öåïè ñìåùåíèÿ íå Êîýôôèöèåíò øóìà Ìîæåò áûòü î÷åíü íèçêèì, ïîêàçàíû). Ïåðâàÿ òèïè÷íûå çíà÷åíèÿ — 2 5 äÁ. èç ýòèõ ñõåì (ðèñ. 2, à) ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ ïîÊîýôôèöèåíò Ñðåäíèå óðîâíè. Ìàëî çàâèñÿò ñòðîåíèÿ ìàãèñòïîäàâëå-íèÿ îò ÷àñòîòû. ðàëüíûõ óñèëèòåëåé äâóòîíàëüíûõ (äðàéâåðîâ ëèíèé), èíòåðìîäóëÿöèîííûõ èìåþùèõ âõîäíîå è èñêàæåíèé âûõîäíîå ñîïðîòèâÀìïëèòóäíûå Õîðîøèå óðîâíè ïðè ïèòàíèè îò ëåíèÿ ïî 50 Îì, à èñêàæåíèÿ ñòàáèëüíûõ èñòî÷íèêîâ òàêæå â ïðèåìíèêàõ íàïðÿæåíèÿ. Ìàëî çàâèñÿò îò óëüòðàçâóêîâûõ ñèã÷àñòîòû íàëîâ. Äîñòàòî÷íîå óñèëåíèå ñèãíàëà Òîê ïèòàíèÿ Îáû÷íî îäíîïîëÿðíîå ïèòàíèå. Áîëüøèå òîêè ïîêîÿ. ïî íàïðÿæåíèþ îáåñïå÷èâàåòñÿ Îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü Ëåãêî íàñòðàèâàåòñÿ â î÷åíü øèðîêîì äèàïàçîíå Íà÷èíàåòñÿ îò ïîñòîÿííîãî òîêà. Óäîâëåòâîðÿåò òðåáîâàíèÿì ê ðàâíîìåðíîñòè À×Õ, ïðèíÿòûì äëÿ Â×-óñèëèòåëåé â äèàïàçîíå äî ñîòåí ìåãàãåðö. Ìîæåò áûòü íàñòðîåí íàìíîãî ëó÷øå äëÿ êîíêðåòíîé ÷àñòîòû, ÷åì ó Â×-óñèëèòåëü. Óõóäøàåòñÿ íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ. Âîçìîæíà íàìíîãî ëó÷øàÿ èçîëÿöèÿ. Ëó÷øå ïðè íåèíâåðòèðóþùåì âêëþ÷åíèè, ÷åì ïðè èíâåðòèðóþùåì. Çàâèñèò îò óñèëåíèÿ. Ïðè áîëüøèõ óñèëåíèÿõ ëó÷øå, íî íå ìåíåå 12 äÁ äëÿ òèïè÷íûõ ÎÓ. Ñõåìîòåõíè÷åñêè ìîæåò áûòü ñíèæåí äî <5 äÁ. Î÷åíü õîðîøåå ïîäàâëåíèå äëÿ ñòàáèëèçèðîâàííîãî ïèòàíèÿ. Ñèëüíî óõóäøàåòñÿ ñ ðîñòîì ÷àñòîòû. Ìîæåò áûòü ñíèæåí íà íèçêèõ ÷àñòîòàõ. Òðåáóþòñÿ áîëüøèå äèàïàçîíû íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ äëÿ òîé æå âûõîäíîé ìîùíîñòè, ÷òî è ó Â×-óñèëèòåëåé. Áûñòðî óâåëè÷èâàþòñÿ ñ ðîñòîì ÷àñòîòû èç-çà îãðàíè÷åííîé ñêîðîñòè íàðàñòàíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ Áèïîëÿðíîå ïèòàíèå. Ïî÷òè âñåãäà âîçìîæíî îäíîïîëÿðíîå ïèòàíèå. Ñðàâíèòåëüíî ìàëûå òîêè ïîêîÿ. +UП UВХ RС 50 Ом –UП R2 CK +UП RB = 50 Ом UВЫХ R2 R1 UВХ R1 –UП RB = 50 Ом UВЫХ RС а) б) C Ðèñ. 3. Òèïîâûå ñõåìû âêëþ÷åíèÿ ÎÓ â êà÷åñòâå Â×-óñèëèòåëåé íèå (ðèñ. 3, à) îòëè÷àåòñÿ îò òðàäèöèîííîãî íàëè÷èåì ðåçèñòîðîâ Rò è Râ íà âõîäå è âûõîäå óñèëèòåëÿ. Ýòè ðåçèñòîðû îáåñïå÷èâàþò ñîãëàñîâàíèå âõîäà è âûõîäà ñî ñòàíäàðòíûì êîàêñèàëüíûì êàáåëåì ñ âîëíîâûì ñîïðîòèâëåíèåì 50 Îì. Ïîñêîëüêó âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ÎÓ ðàñòåò ñ óâåëè÷åíèåì ÷àñòîòû, äëÿ êîìïåíñàöèè ýòîãî óâåëè÷åíèÿ ïàðàëëåëüíî ñëåäóåò âêëþ÷èòü êîìïåíñèðóþùèé êîíäåíñàòîð Cê åìêîñòüþ 5 20 ïÔ. Òàêàÿ ìåðà ïîçâîëÿåò ñíèçèòü ÊÑÂÍ â îáëàñòè âûñîêèõ ÷àñòîò (ñîòíè ìåãàãåðö) íà 30 40%. Íà ðèñ. 3, á ïðåäñòàâëåíà ñõåìà èíâåðòèðóþùåãî âêëþ÷åíèÿ ÎÓ. Ïîñêîëüêó âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ñõåìû äîëæíî áûòü ñîãëàñîâàíî ñ èñòî÷íèêîì ñèãíàëà, íåîáõîäèìî ÷òîáû Rñ||R1 =50 Îì. Åñëè ïîëîñà ÷àñòîò óñèëèâàåìûõ ñèãíàëîâ íà÷èíàåòñÿ íå îò íóëÿ, òî ìîæíî ïðèìåíèòü ñõåìû ñ îäíîïîëÿðíûì ïèòàíèåì (ðèñ. 4). Çäåñü âõîäíîå ñîãëàñóþùåå ñîïðîòèâëåíèå Rò íåèíâåðòèðóþùåé ñõåìû (ðèñ. 4, à) äîëæíî âû÷èñëÿòüñÿ èç óñëîâèÿ Rò||(R/2) =50 Îì. +UП +UП R R RB UВХ RT 50 Ом R R1 R2 UВХ а) RB UВЫХ RC 50 Ом R R1 õîðîøåå ïîäàâëåíèå ñèíôàçíîãî ñèãíàëà (ÊÎÑÑ). Õàðàêòåðíûìè ÷åðòàìè âõîäíîãî êàñêàäà óñèëèòåëÿ ÎÑÒ ÿâëÿþòñÿ íåíóëåâîå ñìåùåíèå âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ è íåñîãëàñîâàííûå âõîäíûå òîêè. Âõîäíîé êàñêàä òèïè÷íîãî ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé áóôåð (ïîâòîðèòåëü) íàïðÿæåíèÿ. Äëÿ òîãî, ÷òîáû íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ áûëî ðàâíî íóëþ, íåîáõîäèìî, ÷òîáû íàïðÿæåíèå ìåæäó ýìèòòåðàìè n-p-n-òðàíçèñòîðîâ áûëî áû ðàâíî íàïðÿæåíèþ ìåæäó ýìèòòåðàìè p-n-p-òðàíçèñòîðîâ. Òàê êàê òðàíçèñòîðû ðàçíîãî òèïà ïðîâîäèìîñòè ñîçäàþòñÿ íà ðàçëè÷íûõ ñòàäèÿõ èçãîòîâëåíèÿ ÈÌÑ, òàêîå ñîãëàñîâàíèå òðóäíî îáåñïå÷èòü. Âõîäíûå òîêè â óñèëèòåëÿõ ÎÑÒ òàêæå ñèëüíî ðàçëè÷àþòñÿ.  òî âðåìÿ êàê òîê íåèíâåðòèðóþùåãî âõîäà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàçíîñòü ìåæäó äâóìÿ áàçîâûìè òîêàìè, òîê èíâåðòèðóþùåãî âõîäà ýòî ðàçíîñòü ýìèòòåðíûõ òîêîâ, êîòîðûå â äåñÿòêè ðàç áîëüøå áàçîâûõ. Êàê ñëåäñòâèå, âõîäíûå òîêè è âõîäíûå ñîïðîòèâëåíèÿ ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ ìîãóò ñèëüíî ðàçëè÷àòüñÿ. Íàïðèìåð, ó 3-êàíàëüíîãî âèäåî ÎÓ ÎÑÒ AD813 òèïè÷íûå âõîäíûå òîêè ñîñòàâëÿþò 0,5 ìêÀ (íåèíâåðòèðóþùèé âõîä) è 5 ìêÀ (èíâåðòèðóþùèé âõîä). Äëÿ âûðàâíèâàíèÿ âõîäíûõ òîêîâ ïîêîÿ â ìíîãèõ ìîäåëÿõ ÎÑÒ-óñèëèòåëåé áàçû âõîäíûõ òðàíçèñòîðîâ íåèíâåðòèðóþùåãî âõîäà ñîåäèíÿþò ñ èõ êîëëåêòîðàìè (ðèñ. 6). Ýòî òàêæå îáëåã÷àåò ñîãëàñîâàíèå òðàíçèñòîðîâ ñ öåëüþ óìåíüøåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ íóëÿ. Êàê ñëåäñòâèå, âõîäíûå òîêè ïîêîÿ ÎÓ THS3001, íàïðèìåð, ñîñòàâëÿþò 1 è 2 ìêÀ.  òî æå âðåìÿ äèíàìè÷åñêèå âõîäíûå ñîïðîòèâëåíèÿ ýòîãî óñèëèòåëÿ ðàâíû 1,5 ÌÎì ïî íåèíâåðòèðóþùåìó âõîäó è 15 Îì ïî èíâåðòèðóþùåìó. Îñíîâíîå ïðåèìóùåñòâî Токовое ÎÑÒ-óñèëèòåëåé ñîñòîèò â зеркало +UП òîì, ÷òî îíè òðåáóþò ìåíüøåãî êîëè÷åñòâà êàñêàäîâ óñèëåT3 CK íèÿ ïî íàïðÿæåíèþ, ÷åì èõ T1 Буфер IВХ êîëëåãè ÎÓ ñ ÎÑÍ. ×àñòî ÎÓ Up Un K=1 UВЫХ ñ ÎÑÒ ñîñòîèò ïðîñòî èç âõîäT2 íîãî áóôåðà, îäíîãî êàñêàäà T4 CK óñèëåíèÿ íàïðÿæåíèÿ è áóôåðà âûõîäà. Ìåíüøåå ÷èñëî –UП Токовое êàñêàäîâ óñèëåíèÿ íàïðÿæåзеркало íèÿ îçíà÷àåò ìåíüøåå çàïàçäûâàíèå ïî ôàçå â ðàçîìêíó- Ðèñ. 6. Óïðîùåííàÿ òîé ñèñòåìå. Áàçèñíàÿ ÎÑÒ ñõåìà ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ òîïîëîãèÿ îäíîêàñêàäíûé óñèëèòåëü (ðèñ. 6). Åäèíñòâåííûé âûñîêîèìïåäàíñíûé óçåë â ñõåìå ýòî òî÷êà ïîäêëþ÷åíèÿ êî âõîäó âûõîäíîãî áóôåðà. Óñèëèòåëè ÎÑÍ òðåáóþò äâóõ èëè äàæå áîëüøåãî êîëè÷åñòâà êàñêàäîâ óñèëåíèÿ ïî íàïðÿæåíèþ. Ýòî óõóäøàåò óñòîé÷èâîñòü è âûçûâàåò íåîáõîäèìîñòü óìåíüøåíèÿ ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ óñèëèòåëÿ. Èñêàæåíèå ñèãíàëà îïåðàöèîííûì óñèëèòåëåì îïðåäåëÿåòñÿ íåëèíåéíîñòüþ åãî ïåðåõîäíîé õàðàêòåðèñòèêè è ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòüþ íàðàñòàíèÿ åãî âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Âñëåäñòâèå âûñîêîé ñèììåòðèè ñõåìû ÎÑÒ-óñèëèòåëè îòëè÷àþòñÿ âûñîêîé ëèíåéíîñòüþ ïåðåõîäíîé õàðàêòåðèñòèêè. Äëÿ ÎÑÒ-óñèëèòåëåé òàêæå õàðàêòåðíà áîëåå âûñîêàÿ ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Èç ðèñ. 6 âèäíî, ÷òî ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ òîêàìè, êîòîðûìè òðàíçèñòîðû Ò3 è Ò4 ìîãóò çàðÿæàòü êîíäåíñàòîðû êîððåêöèè Ñê.  îòëè÷èå îò ÎÑÍ-óñèëèòåëåé ýòîò òîê íå îãðàíè÷åí êàêèì-ëèáî ôèêñèðîâàííûì çíà÷åíèåì.  ïåðâîì ïðèáëèæåíèè ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî â ÎÑÒ-ñõåìîòåõíèêå íåò ïðåäåëà ñêîðîñòè íàðàñòàíèÿ. Òîò æå THS3001 îáëàäàåò ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòüþ íàðàñòàíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ 6500 Â/ìêñ. Íåêîòîðûå ÎÑÍ-óñèëèòåëè, íàïðèìåð LM7171, èìåþò âõîäíîé êàñêàä, âûïîëíåííûé ïî ÎÑÒ-ñõåìå, íî ñèãíàë ïîñòóïàåò íà èíâåðòèðóþùèé âõîä ÷åðåç áóôåðíûé óñèëèòåëü. Ýòî äàåò âîçìîæíîñòü ïîñòðîåíèÿ ñõåì öåïåé îáðàòíîé ñâÿçè òàêèõ óñèëèòåëåé ñ ñîõðàíåíèåì âûñîêèõ äèíàìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê. Ðàññìîòðèì õàðàêòåðèñòèêè ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ ñ ðàçîìêíóòîé îáðàòíîé ñâÿçüþ. Íà ðèñ. 7, à ïðåäñòàâëåíà ýêâèâàëåíòíàÿ ìàëîñèãíàëüíàÿ ñõåìà òàêîãî óñèëèòåëÿ â íåèíâåðòèðóþùåì âêëþ÷åíèè. Áóäåì ïîëàãàòü âõîäíûå õàðàêòåðèñòèêè CK UВЫХ R2 б) Ðèñ. 4. Ñõåìû âêëþ÷åíèÿ ÎÓ ñ îäíîïîëÿðíûì ïèòàíèåì â êà÷åñòâå Â×-óñèëèòåëåé Øèðîêîïîëîñíûå ÎÓ ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî òîêó Êàê óêàçàíî â òàáë. 1, áûñòðîäåéñòâóþùèå ÎÓ ïðîèãðûâàþò îáû÷íûì Â×-óñèëèòåëÿì ïî óðîâíþ àìïëèòóäíûõ èñêàæåíèé. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ ñðàâíèòåëüíî ìàëûìè çíà÷åíèÿìè ïðåäåëüíîé ñêîðîñòè íàðàñòàíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ÎÓ, ÷òî îáóñëîâëåíî ìåäëåííûì ïåðåçàðÿäîì âíóòðåííèõ åìêîñòåé óñèëèòåëÿ ìàëûìè òîêàìè âõîäíûõ êàñêàäîâ.  ïîñëåäíèå ãîäû ìíîãèå ïðîèçâîäèòåëè ïðåäëàãàþò òàê íàçûâàåìûå ÎÓ ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî òîêó (ÎÑÒ), êîòîðûå îáåñïå÷èâàþò èñêëþ÷èòåëüíî âûñîêèå ñêîðîñòè íàðàñòàíèÿ. Èõ îñíîâíîå îòëè÷èå îò îáû÷íûõ óñèëèòåëåé ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî íàïðÿæåíèþ (ÎÑÍ) çàêëþ÷àåòñÿ â ñõåìîòåõíèêå âõîäíîãî êàñêàäà. Íà ðèñ. 5 èçîáðàæåíû óïðîùåííûå òèïè÷íûå ñõåìû âõîäíûõ êàñêàäîâ óñèëèòåëåé ÎÑÍ (à) è ÎÑÒ (á). Îòëè÷èÿ èõ î÷åâèäíû. Óñèëèòåëè ÎÑÍ èìåþò ëó÷øèå òî÷íîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè, ÷åì ÎÑÒ. Áîëüøèíñòâî ÎÑÍ-óñèëèòåëåé èìååò: +UП íèçêîå âõîäíîå íà+UП IВЫХ ïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ; ñîãëàñîâàííûå ïî UВЫХ –UП âåëè÷èíå âåñüìà U Up Un Un +UП IВХ p ìàëûå âõîäíûå òîêè; IЭ áîëüøîå çíà÷åíèå IВЫХ –UП êîýôôèöèåíòà ïî–UП б) а) äàâëåíèÿ íåñòàÐèñ. 5. Ñõåìû âõîäíûõ êàñêàäîâ áèëüíîñòè ïèòà- óñèëèòåëåé ÎÑÍ (à) è ÎÑÒ (á) íèÿ Kï.ï; óñèëèòåëÿ èäåàëüíûìè. Äëÿ ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ ýòî îçíà÷àåò Râõ.íåèíâ = ∞ , Râõ.èíâ = 0, Uñì = 0. Íàéäåì ïåðåäàòî÷íóþ ôóíêöèþ ýòîé ñõåìû: Iâõ = Uâõ − Uâûõ Uâõ + R R , (2) Uâûõ = Iâõ Z(s) , (3) ãäå Z(s) ïåðåäàòî÷íûé èìïåäàíñ îñíîâíîé óñèëèòåëüíûé ïàðàìåòð ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ. Òèïè÷íûå çíà÷åíèÿ ïåðåõîäíîãî èìïåäàíñà äëÿ UВХ ïîñòîÿííîãî 1 UВЫХ òîêà ÎÑÒ-óñèZ(s) RВХ.ИНВ. =IВХZ(S) ëèòåëåé ëåæàò IВХ â ïðåäåëàõ îò R2 sCK g ñîòåí êèëîîì Z(s) äî ñîòåí ìåãàR1 îì. Ïîäñòàâèâ а) б) (3) â (2), ïîñëå Ðèñ. 7. Ýêâèâàëåíòíàÿ ìàëîñèãíàëüíàÿ ïðåîáðàçîâàñõåìà ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ â íåèíâåðòèðóþùåì íèé íàéäåì âêëþ÷åíèè Ïîëîæèì R + R Uâûõ R . = R Uâõ + Z(s) (R1+R2)/R1=K. (5) (6) ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ðåàëüíûì ÷àñòîòíûì õàðàêòåðèñòèêàì ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ. Ïîäñòàâèâ (5) è (6) â (4), ïîëó÷èì W (s) = Uâûõ K K = ≈ . Uâõ + R g + sR C + sR C (7) Âûðàæåíèå (7) ïîçâîëÿåò ñäåëàòü âàæíûé âûâîä: ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ è óñèëåíèå ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ ìîãóò áûòü óñòàíîâëåíû íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà. Äåéñòâèòåëüíî, ïðè ðåãóëèðîâêå êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ èçìåíåíèåì ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðà R1 âåðõíÿÿ ãðàíè÷íàÿ ÷àñòîòà fâ=1/2 π R2C íå ìåíÿåòñÿ. Äëÿ èíâåðòèðóþùåãî âêëþ÷åíèÿ àíàëîãè÷íûì ñïîñîáîì ìîæíî ïîëó÷èòü W ( s) = Uâûõ R R =− ≈− ,(8) Uâõ R + R g + sR C R + sR C à ýòî îçíà÷àåò âîçìîæíîñòü íåçàâèñèìîé ðåãóëèðîâêè óñèëåíèÿ è ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ è ïðè èíâåðòèðóþùåì âêëþ÷åíèè. Äëÿ ÎÑÍ-óñèëèòåëÿ ýòî ïðèíöèïèàëüíî íåâîçìîæíî. Ïîäâîäÿ èòîã âûøåèçëîæåííîìó, ìîæíî êîíñòàòèðîâàòü ñëåäóþùèå ïðåèìóùåñòâà óñèëèòåëåé êàæäîãî òèïà (òàáë. 2): Àíàëèç óñòîé÷èâîñòè ÎÑÒ-óñèëèòåëåé Ïðè ïåðâîì âçãëÿäå íà ïåðåäàòî÷íóþ ôóíêöèþ ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ ìîæåò ñîçäàñòüñÿ âïå÷àòëåíèå, ÷òî ïîñêîëüêó îíè èìåþò ïåðâûé ïîðÿäîê, óñòîé÷èâîñòü îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðè ëþáûõ ðåçèñòèâíûõ îáðàòíûõ ñâÿçÿõ. Íà ñàìîì äåëå ýòî íå òàê. Âõîäíîé è âûõîäíîé áóôåðíûå êàñêàäû, õîòÿ è íå óñèëèâàþò è íå îñëàáëÿþò ñèãíàëû ïî íàïðÿæåíèþ, îäíàêî íà î÷åíü âûñîêèõ ÷àñòîòàõ ñîçäàþò çàìåòíûå îòðèöàòåëüíûå ôàçîâûå ñäâèãè, óìåíüøàþùèå çàïàñû óñòîé÷èâîñòè. Òèïè÷íûå ËÀ×Õ è ËÔ×Õ ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 8. Äëÿ àíàëèçà óñòîé÷èâîñòè èñïîëüçóåì óòî÷íåííóþ ñõåìó çàìåùåíèÿ, ïîêàçàííóþ íà ðèñ. 9. Äëÿ ýòîé ñõåìû ìîæíî çàïèñàòü ñëåäóþùóþ ñèñòåìó óðàâíåíèé [4]: Iâõ = I − I , ÎÑÍ-óñèëèòåëè Áîëåå íèçêèé øóì Ëó÷øåå ïðåîáðàçîâàíèå ñèãíàëîâ ïîñòîÿííîãî òîêà Áîëüøàÿ ñâîáîäà âûáîðà öåïåé îáðàòíîé ñâÿçè Iâõ = (9) ÎÑÒ-óñèëèòåëè Áîëüøèå ñêîðîñòè íàðàñòàíèÿ Ìåíüøèå èñêàæåíèÿ Íåçàâèñèìîñòü ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ îò óñèëåíèÿ Un Un − Uâûõ + , R R (10) Uâûõ = Iâõ [ α ⋅ Z(s)] − I Râûõ , (11) Un = αUâõ − Iâõ Râõ . (12) Ïðåîáðàçîâàâ ýòó ñèñòåìó, íàéäåì ïåðåäàòî÷íóþ ôóíêöèþ óñèëèòåëÿ,îõâà÷åííîãî îáðàòíîé ñâÿçüþ Φ ( s) = Uâûõ Uâõ (4) Ïåðåäàòî÷íûé èìïåäàíñ ìîæåò áûòü îòîáðàæåí ñõåìîé çàìåùåíèÿ íà ðèñ. 7, á. Òîãäà Z(s)=1/(g+sCê), Òàáëèöà 2 Râûõ α ⋅ K + ⋅ α ⋅ K Z ( s ) = . R R + Râõ ⋅ K + Râûõ + âõ R + α ⋅ Z(s) . (13) Çäåñü K = 1+R2/R1 êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ñõåìû. Òèïè÷íûå çíà÷åíèÿ Râõ äëÿ ÎÑÒ-óñèëèòåëåé íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ îò 8 äî 500 Îì, à Râûõ îò 5 äî 25 Îì. W (s) = α ⋅ Z(s) R R + Râõ ⋅ K + Râûõ + âõ R . (14) Âûðàæåíèå (14) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïåðåäàòî÷íóþ ôóíêöèþ ðàçîìêíóòîé ïåòëè îáðàòíîé ñâÿçè, à åå çíàìåíàòåëü, êîòîðûé ìû îáîçíà÷èì Rò, ìîæíî íàéòè ïî ôîðìóëå R R ò = R + Râõ ⋅ K + Râûõ + âõ R , (15) Rò ÿâëÿåòñÿ ñòàòè÷åñêèì êîýôôèöèåíòîì ïåðåäà÷è è, ñëåäîâàòåëüíî, àíàëîãîì êîýôôèöèåíòà 1/β, èñïîëüçóåìîãî äëÿ àíàëèçà óñòîé÷èâîñòè ÎÑÍ-óñèëèòåëåé [5]. Âåëè÷èíà êîýôôèöèåíòà 1/β ÷èñëåííî ðàâíà êîýôôèöèåíòó óñèëåíèÿ íåèíâåðòèðóþùåãî îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ, îõâà÷åííîãî îòðèöàòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçüþ ñ êîýôôèöèåíòîì ïåðåäà÷è β. Êàê âèäíî èç âûðàæåíèé (4)(7), çíà÷åíèå Rò îïðåäåëÿåò ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ óñèëèòåëÿ. Ïðèìåð. Ïóñòü ÎÑÒ-óñèëèòåëü AD8001 âêëþ÷åí ïî íåèíâåðòèðóþùåé ñõåìå (ðèñ. 9) ñ Ê=2. Îöåíèì åãî çàïàñû óñòîé÷èâîñòè. Ëîãàðèôìè÷åñêèå ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè ïåðåõîäíîãî èìïåäàíñà ýòîãî óñèëèòåëÿ ïðèФаза, град Z(jw), Ом 1M 0 âåäåíû íà ðèñ. 8. Ïàðàìåòðû óñèëèòåëÿ: R âõ =50 Îì, Z(jw) 640 Râûõ=15 Îì. Ïîëàãà- 100 к åì ìîäóëü α2 â ðàññìàòðèâàåìîé ïî10 к 680 Фаза W(jw) ëîñå ÷àñòîò ðàâíûì åäèíèöå. Âûáåðåì R1 = R2 = 300 Îì. Ïî 1к 6120 ôîðìóëå (15) íàéäåì R ò = 417 Îì. RT Êàê âèäíî, âêëàä R2 100 6160 â Rò è, ñëåäîâàòåëü0,01 0,1 1 10 100 1000 íî, â øèðèíó ïîëîfCP f, МГц ñû ïðîïóñêàíèÿ Ðèñ. 8. Òèïè÷íûå Ë×Õ ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ îïðåäåëÿþùèé. Íà- ïðîòèâ, çíà÷åíèå R1 íè íà óñòîé÷èâîñòü, íè íà ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ ïðàêòè÷åñêè íå âëèÿåò. Èç (14) ñëåäóåò, ÷òî 20lg|W(j ω )|= 20lg|α2Z(j ω )| 20lgRò. (16) Èç ÷àñòîòíûõ õàðàêòåðèñòèê âèäíî, ÷òî ñõåìà îáëàäàåò äîñòàòî÷íûì çàïàñîì óñòîé÷èâîñòè ïî ôàçå (áîëåå 60°) ïðè ïîëîñå ïðîïóñêàíèÿ 450 ÌÃö. Óñèëèòåëè äèôôåðåíöèàëüíûõ ëèíèé Ëèíèè ïåðåäà÷ âûñîêî÷àñòîòíûõ ñèãíàëîâ èìåþò ñóùåñòâåííûå îòëè÷èÿ îò ëèíèé ñâÿçè, èñïîëüçóåìûõ â íèçêî÷àñòîòíûõ ïðèáîðàõ. Ýòè îòëè÷èÿ îáóñëîâëåíû ñîèçìåðèìîñòüþ äëèíû âûñ îê î÷àñUВХ òîòíûõ ëèíèé ñ IH UВЫХ äëèíîé âîëíû R C ВЫХ K g RH IВХ ï å ð åä à â à å ì û õ RВХ ñèãíàëîâ è íåîáZ(s) Un õîäèìîñòüþ çàIВХ I2 ùèòû îò ïðîíèêI1 R2 íîâåíèÿ ïîìåõ â R1 î÷åíü øèðîê îé ïîëîñå ÷àñòîò.  Ðèñ. 9. Óòî÷íåííàÿ ñõåìà çàìåùåíèÿ íèçêî÷àñòîòíûõ ÎÑÒ-óñèëèòåëÿ óñòðîéñòâàõ, êàê ïðàâèëî, ñòàðàþòñÿ îáåñïå÷èòü ìèíèìàëüíûé âûõîäíîé èìïåäàíñ èñòî÷íèêîâ ñèãíàëîâ è ìàêñèìàëüíûé âõîäíîé èìïåäàíñ ïðèåìíèêîâ. Ýòî îáåñïå÷èâàåò ìàêñèìàëüíîå óñèëåíèå ñèãíàëà ïî íàïðÿæåíèþ. Òðåáîâàíèå ê ïåðåäà÷å ðàäèî÷àñòîòíûõ ñèãíàëîâ èíîå: ïîëíûå âûõîäíûå ñîïðîòèâëåíèÿ èñòî÷íèêîâ è ïðèåìíèêîâ ñèãíàëîâ äîëæíû áûòü ðàâíû âîëíîâîìó ñîïðîòèâëåíèþ ëèíèè ñâÿçè «ñîãëàñîâàííàÿ» ïåðåäà÷à. Ïðè ýòîì îòñóòñòâóþò îòðàæåíèÿ ñèãíàëîâ îò êîíöîâ ëèíèè è, ñëåäîâàòåëüíî, îáåñïå÷èâàåòñÿ ïåðåäà÷à ìàêñèìàëüíîé ìîùíîñòè ñèãíàëà â íàïðàâëåíèè îò èñòî÷íèêà ê ïðèåìíèêó.  êà÷åñòâå ëèíèé ïåðåäà÷è âûñîêî÷àñòîòíûõ ñèãíàëîâ îáû÷íî èñïîëüçóþòñÿ êîàêñèàëüíûå êàáåëè è âèòûå ïàðû, ýêðàíèðîâàííûå è íåýêðàíèðîâàííûå. Êîàêñèàëüíûå êàáåëè ñ íåñèììåòðè÷íûìè ïåðåäàò÷èêîì è ïðèåìíèêîì ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé íåñèììåòðè÷íóþ ñèñòåìó ñâÿçè, è ñèíôàçíûå ïîìåõè îêàçûâàþò íà ýêðàí è öåíòðàëüíûé ïðîâîäíèê âîçäåéñòâèå, ÷òî ñíèæàåò ïîìåõîçàùèùåííîñòü ïåðåäà÷è. Íàìíîãî áîëåå âûñîêóþ ïîìåõîóñòîé÷èâîñòü ïðè ïåðåäà÷å ñèãíàëîâ ìîæíî ïîëó÷èòü, èñïîëüçóÿ äèôôåðåíöèàëüíûå ñèñòåìû ñâÿçè, êîòîðûå ôîðìèðóþò èç èñõîäíîãî íåñèììåòðè÷íîãî ñèãíàëà uc(t) ïàðó ïðîòèâîôàçíûõ íàïðÿæåíèé +uc(t) è uñ(t), è ïåðåäàþò èõ ïî âèòîé ïàðå ïðîâîäîâ, ñèììåòðè÷íîé îòíîñèòåëüíî «ìàññû».  êîíöå ëèíèè èõ ïðèíèìàåò äèôôåðåíöèàëüíûé ïðèåìíèê, êîòîðûé ïðè íåîáõîäèìîñòè âíîâü ïðåîáðàçóåò ýòó ïàðó â íåñèììåòðè÷íûé ñèãíàë. Òàêèì îáðàçîì, îáîðóäîâàíèå äèôôåðåíöèàëüíîé ëèíèè ñâÿçè â îáùåì ñëó÷àå âêëþ÷àåò ïîìèìî ñîáñòâåííî ëèíèé â âèäå âèòûõ ïàð, åùå è äðàéâåðû ëèíèé (ÄË), ìàãèñòðàëüíûå óñèëèòåëè (ÌÓ), êîìïåíñèðóþùèå çàòóõàíèå ñèãíàëà â ëèíèè, è äèôôåðåíöèàëüíûå ïðèåìíèêè (ÄÏ) (ðèñ. 10). Ñõåìà ïðîñòåéøåãî äðàéâåðà äèôôåðåíöèàëüíîé ëèíèè ïðèâåäåíà íà ðèñ. 11. Çäåñü óñèëèòåëè êîíôèãóðèðîâàíû êàê íåèíâåðòèðóþùèé (Ó1) è èíâåðòèðóþùèé (Ó2) ïîâòîðèòåëè. Ðåçèñòîð, âêëþ÷åííûé ìåæäó âõîäàìè Ó1, ïðèäàåò åìó êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ øóìà (èíà÷å ãîâîðÿ, êîýôôèöèåíò ïåòëåâîãî óñèëåíèÿ) òàêîé æå, êàê è ó Ó2, ò. å. ðàâíûé 2, ÷òî æåëàòåëüíî ñ òî÷êè çðåíèÿ ðàâåíñòâà çàïàñîâ óñòîé÷èâîñòè óñèëèòåëåé è êà÷åñòâà ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ. Àìïëèòóäà âûõîäíîãî äèôôåðåíöèàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ â äâà ðàçà ïðå- –UC UC ДЛ +UC âîñõîäèò àìïëèòóäó âõîäíî+UВХ У1 ãî íåñèììåòðè÷íîãî ñèãíàëà. UВХ R Íåäîñòàòêîì ýòîé ñõåìû ÿâR ëÿåòñÿ íèçêîå âõîäíîå ñîUВЫХ ïðîòèâëåíèå. Êîìïàíèÿ R R National Semiconductor âûïóñêàåò ÈÌÑ ñäâîåííîãî áóУ2 –UВХ ôåðíîãî óñèëèòåëÿ CLC5612 ñî âñòðîåííûìè ðåçèñòîðàÐèñ. 11. Ñõåìà ïðîñòåéøåãî äðàéâåðà äèôôåðåíöèàëüíîé ìè îáðàòíîé ñâÿçè ñîïðîòèâëèíèè ëåíèåì ïî 1 êÎì, íà îñíîâå êîòîðîé ñõåìà íà ðèñ. 11 ìîæåò áûòü ïîñòðîåíà ïðàêòè÷åñêè áåç äîïîëíèòåëüíûõ âíåøíèõ ýëåìåíòîâ. Äâà òèïà ïðåîáðàçîâàòåëåé íåñèììåòðè÷íîãî âõîäíîãî ñèãíàëà â ñèììåòðè÷íûé äèôôåðåíöèàëüíûé ñèãíàë èìåþò âûñîêîå âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå. Ïåðâûé èç íèõ ïîêàçàí íà ðèñ. 12. Íà íåèíâåðòèðóþùèé âõîä +5UВХ У1 UВХ óñèëèòåëÿ Ó 1 ïîäàåòñÿ âõîäR1 íîé ñèãíàë, â òî âðåìÿ êàê òà400 êîé æå âõîä Ó2 ñîåäèíåí ñ îáRK UВЫХ R2 ùåé òî÷ê îé ñõåìû. Òàêèì 100 500 îáðàçîì èíâåðòèðóþùèé âõîä Ó2 ÿâëÿåòñÿ âèðòóàëüíîé çåìëåé. Ïîýòîìó ïðè óêàçàííûõ У2 –5UВХ íà ñõåìå ïàðàìåòðàõ Ó 1 óñèÐèñ. 12. Äðàéâåð ëèíèè ëèâàåò áåç èíâåðòèðîâàíèÿ ñ âûñîêèì âõîäíûì âõîäíîé ñèãíàë â ïÿòü ðàç ñîïðîòèâëåíèåì (1+R1/R ê). Ñèãíàëû íà âõîäàõ óñèëèòåëÿ Ó 1 ðàâíû, ïîýòîìó íàïðÿæåíèå íà âåðõíåì âûâîäå ðåçèñòîðà R ê ðàâíî uâõ. Óñèëèòåëü Ó2 óñèëèâàåò íàïðÿæåíèå â ïÿòü ðàç ñ èíâåðòèðîâàíèåì (R 2/R ê). Òàêèì îáðàçîì, íàïðÿæåíèÿ äâóõ âûõîäîâ èçìåíÿþòñÿ â ïðîòèâîïîëîæíûõ íàïðàâëåíèÿõ ñ îäèíàêîâîé àìïëèòóäîé è ñîçäàþò ñèììåòðè÷íûé äèôôåðåíöèàëüíûé ñèãíàë. Ýòà ñõåìà ìîæåò ðàáîòàòü ñ ðàçëè÷íûì óñèëåíèåì ïðè íàäëåæàùåì âûáîðå ñîïðîòèâëåíèé ðåçèñòîðîâ. Íî, âîîáùå ãîâîðÿ, ÷òîáû èçìåíèòü óñèëåíèå ñõåìû, íóæíî ïîìåíÿòü ñîïðîòèâëåíèÿ âñåãî äâóõ ðåçèñòîðîâ. Êðîìå òîãî, êîýôôèöèåíòû óñèëåíèÿ øóìà óñèëèòåëåé â ýòîé ñõåìå ðàçëè÷íû, ñëåäîâàòåëüíî, ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ R2 óñèëèòåëåé íå áóäóò ñîãëàñîUp âàíû. U1 +UВХ У1 Âòîðàÿ ñõåìà, íå èìåþùàÿ R1 UВХ íè îäíîãî èç ýòèõ íåäîñòàòêîâ, Un R3 ìîæåò áûòü âûïîëíåíà íà ñäâîåííîì ÎÑÒ-óñèëèòåëå UВЫХ (ðèñ. 13). Ýòà ñõåìà, ïîñòðîR R4 åííàÿ, íàïðèìåð, íà AD815 ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà êàê R ìîùíûé äèôôåðåíöèàëüíûé У2 –UВХ äðàéâåð, îòäàþùèé â ëèíèþ U2 òîê äî 0,5 À ïðè äâîéíîé àìïëèòóäå âûõîäíîãî ñèãíàëà äî Ðèñ.13. Óñîâåðøåíñòâîâàííàÿ ñõåìà äèôôåðåíöèàëüíîãî 40 Â. Äëÿ ýòîé ñõåìû ñïðàâåä- äðàéâåðà ëèâû óðàâíåíèÿ U R + U R Up = âõ , R + R U R + U R! Un = 1 " R! + R" , U2= U1. –UC МУ +UC Ðèñ. 10. Äèôôåðåíöèàëüíàÿ ëèíèÿ ñâÿçè ДП UC (17) (18) (19) Ó÷èòûâàÿ, ÷òî Up=Un, èç ñèñòåìû (1719) íàéäåì U1, U2 ïðè óñëîâèè R3=R4 U1 = R Uâõ , R (20) U2 = − R Uâõ . R (20) Êàê âèäíî, êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è äðàéâåðà ìîæåò áûòü óñòàíîâëåí âûáîðîì ñîïðîòèâëåíèÿ îäíîãî ðåçèñòîðà. Êîýôôèöèåíòû óñèëåíèÿ ðàçîìêíóòûõ ïåòåëü îáðàòíîé ñâÿçè îáîèõ óñèëèòåëåé ñîãëàñóþòñÿ. Ñõåìà ìàãèñòðàëüíîãî óñèëèòåëÿ ïðèâåäåíà íà ðèñ. 14. Îí èìååò ïî äâà ñèììåòðè÷íûõ âõîäà è âûõîäà. Êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è óñèëèòåëÿ ðàâåí KÌÓ = + R . R Âêëþ÷åíèå òðàíñôîðìàòîðà íà âûõîäå óñèëèòåëÿ óïðîùàåò ñîãëàñîâàíèå óñèëèòåëÿ ñ ëèíèåé. Êîìïàíèÿ Ìaxim ïðîèçâîäèò îäíîêðèñòàëüíûé ìàãèñòðàëüíûé óñèëèòåëü ÌÀÕ4147 ñ ÊÌÓ=2. Ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ óñèëèòåëÿ ñîRH ñòàâëÿåò 350 ÌÃö, У1 à ñêîðîñòü íàðàñR2 òàíèÿ 3600 Â/ +UВХ ìêñ. Ôèðìà Analog R1 MAX4147 De-vices âûïóñêà–UВХ åò àíàëîãè÷íûé R2 RH ó ñ è ë è ò åë ü У2 AD8132, îïòèìèçèðîâàííûé äëÿ ñîãëàñîâàíèÿ èñÐèñ. 14. Ñõåìà ìàãèñòðàëüíîãî óñèëèòåëÿ òî÷íèêîâ äèôôåðåíöèàëüíûõ ñèãíàëîâ ñî ñêîðîñòíûìè ÀÖÏ, èìåþùèìè äèôôåðåíöèàëüíûå âõîäû. Åãî ïîëîñà ñîñòàâëÿåò 350 ÌÃö, à ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ 1200 Â/ìêñ. AD8322 è AD8323 ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ìàãèñòðàëüíûå óñèëèòåëè äëÿ âèäåî ïðè- ëîæåíèé ñî âõîäMAX4147 íûì è âûõîäíûì +U ВХ R ñîïðîòèâëåíèÿìè ïî 75 Îì è R2 R ïðîãðàììíî óïR1 UВЫХ ðàâëÿåìûì ïî R ïîñëåäîâàòåëüR2 íîìó èíòåðôåéñó R óñèëåíèåì (â ÷àñ–UВХ òíîñòè, ó AD8322 êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ îò 2 Ðèñ. 15. Ñõåìà ìàãèñòðàëüíîãî ïðèåìíèêà äî 100).  êà÷åñòâå äèôôåðåíöèàëüíîãî ïðèåìíèêà îáû÷íî ïðèìåíÿåòñÿ ñêîðîñòíîé äèôôåðåíöèàëüíûé óñèëèòåëü, ïîñòðîåííûé ïî òðåõóñèëèòåëüíîé ñõåìå (ðèñ. 15). Òèïè÷íûì ïðèìåðîì ÿâëÿåòñÿ ÌÀÕ4144. Åãî êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ðàâåí 2, ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ 130 ÌÃö, à ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ 1000 Â/ìêñ. Åùå îäíà ìèêðîñõåìà, ñïåöèàëüíî ñïðîåêòèðîâàííàÿ êàê ïðèåìíèê äèôôåðåíöèàëüíîé ëèíèè, AD830. Îíà òàêæå èìååò òðåõóñèëèòåëüíóþ àðõèòåêòóðó, íî êàæäûé èç äâóõ âõîäíûõ óñèëèòåëåé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äèôôåðåíöèàëüíûé óñèëèòåëü, à íàïðÿæåíèå íà âûõîäå ÈÌÑ ïðîïîðöèîíàëüíî ðàçíîñòè âûõîäíûõ òîêîâ ýòèõ óñèëèòåëåé. Áëàãîäàðÿ òàêîìó ïîñòðîåíèþ, AD830 ìîæåò áûòü êîíôèãóðèðîâàí ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè äëÿ ìíîãèõ ïðèìåíåíèé, â ÷àñòíîñòè äëÿ ñóììèðîâàíèÿ èëè âû÷èòàíèÿ ñèãíàëîâ áåç äîïîëíèòåëüíûõ âíåøíèõ ðåçèñòîðîâ. Ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ ýòîãî óñèëèòåëÿ 85 ÌÃö, à ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ 360 Â/ìêñ. Íèæå â òàáë. 3 ïðèâåäåíû íåêîòîðûå ñðàâíèòåëüíûå õàðàêòåðèñòèêè øèðîêîïîëîñíûõ óñèëèòåëåé. Ãåîðãèé Âîëîâè÷ g_volovich@mail.ru Òàáëèöà 3 Íàèìåíîâàíèå Íàïðÿæ. ïèòàíèÿ  Êîýôô. ÊÎÑÑ äÁ óñèëåíèÿ Â/ì (Z) Uñì ì Âõîäí òîêè ìêÀ Âõîä. ñîïð. êÎì fò, ÌÃö Ñêîð. íàðàñò. Â/ìêñ Òîê ïîòð. ìÀ Ìàêñ. âûõ. òîê, ìÀ Âûõ. ñîïð. Râûõ, Îì Ïðèìå÷àíèå ÎÑÍ-óñèëèòåëè AD8055 +5; +12 3 82 5 1,2 10000 220 1000 6,5 55 — AD825 +5…+15 6 80 1 15 ïÀ 5*108 41 125 6,5 50 8 åñòü ñäâîåííûé è ñ÷åòâåðåííûé âàðèàíòû ìàëûå âõîäíûå òîêè AD8063 2,7…8 5 62 6 9 — 150 500 9,5 25 — ôóíêöèÿ îòêëþ÷åíèÿ LM6165 +2,4…+16 7,5 88 3 3 20 725 300 5 65 — K>25 LM7171 +5…+15 20 85 1 10 3300 200 4100 8,5 100 15 ÎÑÒ ñî âõîäíûì áóôåðîì THS4001 THS4031 10 75 100 95 2 0,5 2,6 3 10000 2000 270 100 400 100 7,5 8,5 100 90 10 13 ÎÐÀ687 +2,5…+16 +4,5…+16 9…32 +5 — — 1 — — 280 900 18 60 — ÌÀÕ4100 +5 1 90 1 3 — 500 ÎÑÒ-óñèëèòåëè 250 6 80 — ìàëîøóìÿùèé: åø=1,6 íÂ/Ãö0,5 ìàëîøóìÿùèé: åø=0,95 íÂ/Ãö0,5 AD8009 +5 250 êÎì 55 2 50 110/0,008 1000 5500 14 175 8 ñâåðõñêîðîñòíîé AD846 +5…+18 200 ÌÎì 125 0,075 3/0,1 10/0,05 80 450 6,5 65 16 ïðåöèçèîííûé CLC449 +5 140 êÎì 50 3 45/25 400/– 1100 2500 12 80 — ñâåðõñêîðîñòíîé CLC5665 +5…+15 2 ÌÎì 60 1 85 3000/– 90 1800 8,5 85 — ôóíêöèÿ îòêëþ÷åíèÿ 2,4 ÌÎì 70 3 1/2 420 6500 6,6 100 10 ñâåðõñêîðîñòíîé 500 êÎì 50 1 3,5 15000/ 0,01 500/0,03 500 1200 5 80 — 2 Â/ — 100 — 0,5 5 9 — 1000 — 300 220 2000 2100 10 6 160 135 — — åñòü ñäâîåííûé âàðèàíò äðàéâåð ëèíèè åñòü ñäâîåííûé è ñòðîåííûé âàðèàíòû THS3001 +4,5…+16 9…33 ÌÀÕ4112 +5 ÌÀÕ4147 OPA681 +5 +5; 5