使用電感器改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)計(jì)
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以下是圖 1中先前 DI的電路:
圖 1簡(jiǎn)單的本地低噪聲電壓轉(zhuǎn)換器,可在需要簡(jiǎn)單的低電壓負(fù)電源時(shí)使用。
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它很簡(jiǎn)單,并且可以通過(guò)非??焖俚母膩?lái)提高其效率。如果固定 R1 和 R1′ 的值(使輸入功率也固定),則輸出電壓將在圖形 Eo=Eo(R2) 上出現(xiàn)極值。為了便于實(shí)現(xiàn)該極值,可以將圖 1 的電路修改為圖 2所示;在這里,您可以使用單個(gè)電位計(jì) (R2) 更改 R2/R2' 的值。
圖 2在圖 1 的輸出中添加電感以提高轉(zhuǎn)換器效率。
但主要的改變是在輸出端增加了電感 L。相當(dāng)?shù)偷碾姼兄担?.1…1.0 mH)就足夠了。(這個(gè)低值可能與多諧振蕩器的低頻相悖,低頻小于 1 KHz。)
負(fù)輸出電壓隨著電感的增加而緩慢增加:從-0.36 V @ L=0.1 mH 到-0.4 V @ L=1 mH。
主要優(yōu)點(diǎn)是輸出電流(電壓)增加約 25%。圖 1 中的電路的輸出電壓為 -0.31 V,而圖 2 中的電路可以在相同負(fù)載 (910 Ω) 下提供超過(guò) -0.39V 的電壓。
這種增加是由于……嗯……我們會(huì)在評(píng)論中看到解釋……
第二個(gè)改進(jìn)是輸出噪聲:相同的電感 L 顯著降低了輸出噪聲 - 圖 2 中的輸出電容器的容量只有一半,但此處的輸出噪聲幅度卻減半。
元件值為:L=0.1…1.0 mH,R1=R1'=5.6 k,R2 =~22 k,C1=C1'=0.1 ?F。輸出電容器應(yīng)具有低阻抗。
該電路在 +5 V 時(shí)消耗的電流小于 1.5 mA,并在 910 Ω 負(fù)載上產(chǎn)生超過(guò) -0.39 V 的電流。個(gè)電路(“光電池使運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)真零輸出”)具有相同的輸出電流,消耗的功率大約是原來(lái)的 10 倍,但其輸出噪聲大約是原來(lái)的 100 倍。
然而,所有這些電路都可能存在一個(gè)問(wèn)題:它們會(huì)產(chǎn)生低電壓,這對(duì)主機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)并不重要,但如果電壓以某種方式下降,結(jié)果就會(huì)失真,而這一點(diǎn)可能會(huì)被忽視。
為了確保檢測(cè)到該電壓的任何下降,可以使用圖 3中的電路。它對(duì)于監(jiān)控任何雙電源系統(tǒng)中電源的一致性非常有用。
圖 3確保檢測(cè)到任何電壓降的電路,這可能會(huì)導(dǎo)致圖 1 和圖 2 中轉(zhuǎn)換器的結(jié)果失真。
綠色 LED 指示“電源良好”,可用作整個(gè)主機(jī)系統(tǒng)的“開(kāi)機(jī)”指示燈。電阻R1、R2至少應(yīng)穩(wěn)定1%。當(dāng)輸出電壓增長(zhǎng)到 e= -20…-100 mV 時(shí),LED 應(yīng)該亮起,具體取決于您的緩沖器參數(shù)。
對(duì)于 R1、R2 值,令:
v1 = Vref + |e|,
v2 = 2.5 + |e|,則
R1 = R2 * ((v1 / v2) – 1)
對(duì)于給定參考和 e = 50 mV:
R1 = 0.63 * R2,
例如,R1=38.8k,R2=62k。這些值可能需要進(jìn)行一些調(diào)整,因?yàn)樗鼈兊目傊挡荒芴?mdash;—應(yīng)謹(jǐn)慎使用輸出電流。當(dāng)通過(guò)分壓器的電流非常低時(shí),TL431的輸入電流的影響要大得多,因此在這種情況下建議進(jìn)行一些調(diào)整。,可以使用輸出電壓大于2.5V的任何其他基準(zhǔn),但應(yīng)重新計(jì)算R1、R2的值。