正沿触发的抛物线时基发生器

非线性系统经常需要变为线性的才能有用,图1中的电路提供了一个用于pwm(脉冲宽度调制)的非线性锯齿脉冲,可以用于补偿传感器、控制器或系统中的非线性特性。电路在一个外部触发脉冲后,会输出一个线性的锯齿脉冲、一个二次抛物线脉冲,以及一个立方抛物线脉冲,它们均有相同并恒定的脉宽。所有脉冲都有相等的峰值幅度。
电路采用了三个同步开关积分器的级联方式。ic3的s2d2开关用于切换链中第一只积分器ic2d的输入,到基准电压源vref。需要用ic2d和ic2c两只积分器来生成一个二次抛物线脉冲。第三只积分器使用ic2b,用于同步生成一个立方抛物线脉冲。每只积分器都有一个串行输入开关和一个复位开关,并联了一只适当的积分电容。
ic4中的s1ad1开关是积分器ic2d的复位开关。互补s1bd1开关作为积分器ic2c的一个串联输入开关。同样,s2ad2开关是积分器ic2c的复位开关。s2bd2开关是积分器ic2c的串联输入开关。在所有控制输入端,所有开关的位置都为逻辑高:ic3的in1到in4,以及ic4的in1和in2 。
积分器ic2d和ic2c也分别在ic3、s1d1和s3d3中有输入接地开关。接地开关确保了串联开关的泄漏电流比没有接地开关的设计约小50%。
积分逻辑信号控制着所有串联开关。当信号为高时,它接通所有复位与接地开关。因此,积分器ic2b、ic2c和ic2d都对其相应的模拟输入信号做积分,或复位成0v输出。积分器ic2d的输入切换为精密电压基准ic2a的输出。于是,信号voutl变为一个负的锯齿脉冲。该脉冲在其周期t1内变化,如下:
反相器ic2a转换这个脉冲。ic2a有-1的电压增益,因为正脉冲更常用。积分器ic2b对锯齿脉冲voutl做积分;因此ic2b输出一个二次抛物线脉冲:
下式描述了一个积分器ic2b同时积分的脉冲,产生一个立方抛物线脉冲:
voutlpeak、voutqpeak和voutcpeak是其相应积分器输出的负电压或正电压峰值。t1是积分脉冲的宽度。理论上,要实现vref=voutlpeak=voutqpeak= voutcpeak,就必须错开相应积分器的积分时间常数,如分别为1到1/2到1/3。不过这种情况下,vref=3v,而voutlpeak=voutqpeak= voutcpeak=5v。
3/5的交错率中必须乘以1。对于积分器ic2c的时间常数,得到的交错率为6/5到1到2/3。对于等值的积分电阻ril=riq=ric,这种交错也适用于相应积分电容的值。电路使用了一只高质量的smd(表面安装器件)瓷片电容ciq,容值为2.3692nf。为获得所需的精密交错,cil采用2.4016nf、343pf和79pf三只电容并联。cic则是由1067pf和499pf并联而成。
触发输入的上升沿拉低积分信号,从而关闭复位与接地开关,而打开串联开关。积分持续到voutqpeak=5v,使ic5的输出为低,从而将积分设为高。于是,串联开关关闭,复位与接地开关打开。电路保持这种稳定状态,直到触发输入端出现下一个上升沿。本设计用analog devices公司的adg1213和adg1236开关能很好地工作,因为它们的电荷注入为1pc或更低。图2给出了电路的高精度,显示出线性与二次抛物线脉冲的形状。

华尔街日报:特朗普把制造业搬回美国对深圳影响有限
全球首款个性化营养可穿戴设备可以无痛测量关键的饮食生物标志物
华为Mate9高清渲染图:徕卡双摄抢眼 还有Pro版
FIFO队列原理简述 拥塞避免原理
如何搞定不规则形状的PCB设计难题
正沿触发的抛物线时基发生器
鲁大师公布2月新发手机性能榜 三星S20系列霸榜
国内外融资大事件简析汇总
技术决定币值的时代已经过去,场景决定技术时代来临
特斯拉充电免费时代将再见:北京开到上海需400元充电费
高通收购恩智浦为什么如此艰难?
为什么要进行无功补偿_无功补偿的意义
跨时钟设计:异步FIFO设计
手机销量暴降,这家厂商为何还要投入1000亿研发
iPhone8什么时候上市?iPhone8最新消息:iPhone8外观、配置、价格全面提升,iPhone8五大变化汇总很期待
三星推出随享系列智能投影仪_希捷助力CyArk实现数字化转型
用Arduino做一个自动割草机
三安光电利用部分固定资产开展融资租赁业务 将优化融资结构补充流动资金
印度跃升第二大智能手机市场 2020年用户达10亿人
减法电路