ствующие заряду конденсаторов на входе и тем самым предотвращающие возникновение различных шумов. Переключатели на полевых транзисторах могут создавать паразитную связь между управляющим сигналом и входом аналоговой схемы через паразитную емкость затвор - сток. Влияние этих помех можно снизить, уменьшив размах напряжения на затворе

Рис. 5.7. Условно устойчивые усилители.

или подсоединив к затвору ?С-фильтр (рис. 5.6,6) для сглаживания напряжения на затворе. Если переключение на входе происходит очень быстро, то переносу зарядов можно воспрепятствовать, используя дифференциальный усилитель с согласованными переключателями на полевых транзисторах и согласованными входами (i?4 = /?6, Ii5 = R7 на рис. 5.6,в).

В 1978 г. мне довелось проектировать функциональный тестер для установки трафаретной печати. Этот тестер должен был отслеживать около 30 критических аналоговых сигналов, напряжение которых колебалось от -12 до -f300 В; при этом на его входе находились платы с аналоговыми ИС, рассчитанными на ±5 В. Для защиты дорогостоящих плат я решил буферизовать все аналоговые сигналы дешевыми ОУ. На рис. 5.7 представлены первоначальные проекты не-инвертирующего усилителя (напряжения сигналов в пределах ±4 В) и инвертирующего усилителя (когда напряжения сигналов выходили за указанные пределы). Исходя из предварительной компоновки системы, я полагал, что длина кабелей на выходе составих около 2 м.

В ходе проектирования я изготовил макеты и про« вел их испытания с емкостными нагрузками от 10 пФ до 0,1 мкФ; в ряде случаев я использовал скрученную пару проводов между ОУ и нагрузкой. Процедура испытания заключалась в изменении потенциала на входе от +. 5 В до потенциала земли с одновременным наблюдением выхода ОУ на экране осциллографа. Меняя емкость шунтирзощих конденсаторов (0,1

CfSOnP

*J5B

г -Н!-г

*}5В

-wv-

Рис, 5.8. Устойчивые усилители.

-ISB

и 0,68 мкФ) или вовсе обходясь без них при определенных значениях выходной емкости, я наблюдал различного рода паразитные колебания; наилучшие результаты были достигнуты при емкости шунтирующих конденсаторов 0,8 мкФ. Дальнейшие эксперименты показали, что включение небольшого конденсатора в цепь обратной связи повышает устойчивость инвертирующего усилителя, а подключение на входе фильтра нижних частот способствует повышению устойчивости неинвертирующего буфера. Таким образом мне удалось спроектировать тестер, используя схемы, показанные на рис. 5.8.

В процессе отладки тестера мне пришлось столкнуться с проблемой возникновения помех: иногда один из неинвертирующих буферов генерировал паразитные колебания в течение нескольких миллисекунд при переключении напряжения на входе от +5 до -5 В. Замена компонентов КЪ и СЗ не помогла, поэтому я добавил резистор между выходом ОУ и скрученной парой проводов, идущих к нагрузке.

Наименьшее сопротивление, которое обеспечивало удовлетворительное функционирование, составляло 27 Ом; для придания схеме определенного запаса помехоустойчивости я установил резистор сопротивлением 47 Ом. С тех пор три таких тестера ежедневно работают в течение 7 лет, с их помощью проведены испытания тысяч установок для трафаретной печати и никаких проблем, связанных с помехами, не возникало.

Рекомендуеллая литература

1. Brokaw Р. An 1С Amplifier Users Guide to Decoupling and Grounding or... Making Things Go Right, Electronic Products Magazine, 20, 44-53, December, 1977.

2. Ficchi R. F., ed. Practical Design for Electromagnetic Compatibility. New York: Hayden Book Co.. Inc., 1971.

3. Giles M., ed. Audio/Radio Handbook. Santa Clara, CAi National Semiconductor Corp.. 1980.

4. Jones D. Operational Amplifier Stabilityj Input Capacitance Considerations. Melbourne, FL: Harris Semiconductor Application Note 515.

6. Stout D. F., Kaufman M., eds. Handbook of Operational Amplifier Circuit Design. New York: McGraw-Hill Book Co-1976.