Микрон-ГЛИН v.2: выходной каскад

Неделя другая неспешного размышления над входным каскадом, привела меня к следующему концепту выходного каскада ЛИН:

Количество реле решил сократить до 4-х, ограничив функционал блока только следующими функциями:

  1. Установка коэффициентов усиления x1, x2, x4.
  2. Включение-отключение фильтра 1Гц.
  3. Включение-выключение выходного каскада.

Первая стадия фильтрации призвана поглотить высокочастотные гличи с частотами выше 10 кГц.

Вторую стадию усиления я сначала планировал сделать путем замыкания резисторов ОС, но думая о массе негативных эффектов сопротивления контакта реле, решил перейти от варианта замыкания к потенциальному переключению инвертирующего входа к разным точкам делителя. По задумке, конденсатор С3 сделает ОС стабильнее и менее чувствительной к наводкам, а так-же уберет артефакты работы чоппер-каскада ОУ. Хорошим вариантом вместо реле были-бы аналоговые свичи серии ADG***, но к сожалению их подходящих на такие высокие напряжения питания не нашлось.

Третья стадия по сути выходной драйвер, с отключаемым низкочастотным фильтром и отключаемым выходом.

В общем решил сделать его максимально упрощенным.

Ах да…. без пачки конденсаторов К71-7 с низкими значениями диэлектрической абсорбции конечно дело не обошлось laugh Я просто обязан был совместить ультра-присижн унобтаний запада, с кусочком присижн унобтания времен СССР. laugh Ведь любая RC-цепочка в выходном каскаде с высокой диэлектрической абсорбцией добавит ошибку к скорости ЛИН в первые моменты после запуска ЛИН.

А проблему емкостной нагрузки выходного ОУ пришлось изъебнуться и решить модулем защиты и обратной связью.

Поскольку от емкостной нагрузки выхода ну никак не уйти, и не уйти от возможности случайного разряда большого конденсатора в входные цепи, на выход вынужденно был повешен токо-ограничительный резистор R17. Он добавит большую ошибку при генерации постоянного напряжения, по этому ООС выходного ОУ будет так-же выведена из прибора и будет замыкаться Т-коннектором прямо в точке подачи испытательного напряжения на меру сопротивления или емкости.

Так как хотелось и номинальную защиту выходов и максимальный диапазон выходных напряжений при минимуме питающего напряжения, без перехода на экзотические супер-высоковольтные ОУ, пришлось ограничить защитой диапазон выходных напряжений до 52 Вольт(-26В…+26В) и ток до 1 мА.

В теории эти цепочки могут поглотить импульс средних энергий с размахом и выше +-100В, при этом не превысив придельные значения параметров выходного ОУ. Но подключать к ГЛИН-у что-то заряженное до таких потенциалов я не планирую.

Кратковременные нано-микросекундные импульсы замыкаются на емкости C7 и C8 через диодную сборку D1, высаживая излишек импульса на входных защитных резисторах R17 и R18. Более длительные импульсы уже включают в работу сборку D2 и стабилитроны Z1 и Z2, предотвращающие повышение потенциала ножек ОУ выше напряжения питания. Причем ножка обратной связи Sense напрямую не подключена к защитным стабилитронам, т.к. утечка D2 на высокие потенциалы питания, могла-бы добавить ошибку. По этому Sense замыкается диодной сборкой D2 на выход ОУ, а он уже замыкается на стабилитроны сборкой D1. Это максимально щадящий режим по утечкам ножки Sense так как этот ОУ работает с единичным усилением и потенциал его инвертирующего входа практически равен потенциалу выхода.

Выходной ток ограничивает цепь R17-D2, так как чем ток выше, тем падение напряжения на R17 и как следствие утечка на D2 выше. На маленьких токах(до наноампер), на которых работает ЛИН это не внесет никаких вообще значимых проблем. А вот на токах около 1мА это уже может вносить ошибку в ООС, но она не особо важна, т.к. напряжение на мере сопротивления все равно будет контролироваться внешним мультиметром.

Ну а так как в режиме отключенного выхода(реле 3) не феншуй держать меру емкости и кабель заряженными, то на выход повешен разрядный резистор R19.

Начну потихоньку рисовать плату…. popcorm

PS. И да…. иду по стопам совковых приборов, минимизируя сущности и заставляя один ОУ выполнять массу функций. crazy

Добавить комментарий