182198. lajstromszámú szabadalom • Átkapcsoló áramkör analóg mintavevő és tartó kapcsolási elrendezéshez
182J98 A találmány tárgya átkapcsoló áramkör analóg mintavevő é» tartó kapcsolási elrendezéshez, amely mintavevő ee tartó kapcsolási elrendezés bemenetéhez egy kis időállandóju töltőáramkor és egy nagy időállandóju töltőáramkor van sorba kapcsolva. Mint ismeretes, analóg feszültségszintek tárolásának hagyományos eszközei az analóg mintavevő és tartó /sample and hold/ áramkörök. Egy ilyen áramkörben a mintavételi szakaszon a vezérelt kapcsolót zárják, Így a tárolókondenzátort igen kis generátort-lenállásról feltöltik a mintavett feszültség pillanatnyi értékére. A kapcsoló nyitása után az áramkör tartó üzemmódba megy át, ilyenkor a kondenzátor feszültsége egy követő erősitő kimenetén olvasható le. A vezérelt kapcsoló bizonyos esetekben diódával is helyettesíthető, az ilyen módon származtatott - feszültségcsucsértékek tárolására alkalmas - áramköri elrendezés a közismert CBucsdetektor. A tárolás során mindkét áramkörtipusnál információvesz' eség lép fel, mert a tárolókondenzátor lassan kisül a véges értékű szigetelési ellenállásokon keresztül. Tekintettel a kisülés áramgenerátoros jellegére, a kondenzátor feszültsége az idő függvényében közel lineárisan csökken. Az átvezetési áramok nagyságrendjét a leggondosabb intézkedésekkel sem lehet kb. pA alá csökkenteni, ebből számíthatóan egy loo nP-os tárolókondentátor feszültségcsökkenési sebessége lo uV/sec nagyságrendű, amely lo mV feszültségnél 15 perc tárolási idő után már kb. lo % mérési hibát okoz. A hiba csökkentésének nyilvánvaló módja a tárolókondenzátor értékének növelése, ezt azonban korlátozza az áramkörök előirt működési sebessége.^Nagyobb kondenzátorok jelentősen csökkentik a meghajtó erősitő slew rate-jét, ennél is nagyobb probléma, hogy a szükséges nagy töltőáramok előállítása igen körülményes, esetenként megoldhatatlan. Ha pl. a mérendő feszültség U=lo V, a mintavételi idő t=l us, és C=lo uP, akkor a kondenzátor 98 %-03 feltültéséhez a töltőáramkor időállandója 25o ns kell hogy legyen, amelyből a töltőáram kezdeti értékére 4oo A adódik. így ha nagy működési sebesség mellett extrém hosszú /pl. óra nagyságrendű/ tárolási idő a követelmény, más megoldást kell választani. Ismeretes továbbá a fenti probléma megoldására olyan két időállandót tartalmazó mintavevő és tartó áramkör, amely nagy működési sebességet tesz lehetővé és legfeljebb kis tartási hibát okoz oly módon, Jiogy a mintavételt a viszonylag kis töltőkapacitású mintavevő áramkör végzi, majd a tárolási szakaszon a kondenzátor feszültsége áttöltődik egy jelentősen nagyobb töltőkapacitást tartalmazó tartóáramkörbe. Ilyen módon - a kondenzátorokat terhelő szigetelési ellenállások azonos értéke esetén - az áramkör tárolás alatti fesztiltségcsökkenéséből származó hiba a töltőkapacitások arányában csökken. Az analóg^mintavevő-tartó áramkörökkel szemben gyakran azt a követelményt támasztják,^ hogy biztosítsa a tárolt feszültségminta gyors kiolvasását a tárolo áramkörből. Ez az u.n. hozzáférési idő a gyakorlatban us nagyságrendű érték is lehet. Ha az említett két időállandót tartalmazó mintavevő-tartó áramkört ilyen szempontból megvizsgáljuk, megállapítható, hogy ennek a feltételnek nem tesz eleget, mert a nagyobb kapa-2
