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        理解精密比較器特殊的工作特性

        作者: 時間:2013-05-28 來源:網絡 收藏
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        針對這個應用的電路如圖6所示。

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        圖6:具有可編程曝光功能的X射線放射量測定器。


        該電路由兩個功能組成:一個是電離室,它能檢測X射線,并產生正比于X射線強度的電流IIC;另一個是由放大器A1和電阻RF組成的跨阻放大器(TIA),用來將電離室電流轉換成電壓: Dose = IIC x RF

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        放大器A1是針對非常低輸入偏置電流(典型3fA)設計的LMP7721,它非常適合放大源阻抗較高的信號,如電離室。放大器A2是一個用來測定劑量的積分器,它是劑量速率的積分:

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        當引腳1的積分器輸出與引腳2的門限電壓相等時,LMP7300會指示所需劑量已達到。

        在這類應用中,所需劑量取決于多種因素,如被照射X射線的物體密度。

        圖6中的12位DAC用來設置的門限電壓。LMP7300具有一個精確穩定的2.048V參考電壓,這個參考電壓被放大器A3放大到4.096V,并成為DAC的電壓參考,而DAC則向LMP7300提供可編程門限電壓。

        該應用的另一個特點是使用LM2787和LM285-2.5為放大器A1和A2產生-0.25V的供電電壓。這個很小的負電壓可以使放大器輸出擺幅為0V,并根據速率和劑量信號改變放大器A1和A2的輸出飽和電壓到0V左右。

        用于這類應用的比較器需要具有一個精確門限電壓,該門限電壓要能在一定范圍內是可編程的,以便優化膠片曝光。門限電壓應獨立于滯后電壓值、門限電壓值、比較器的輸出飽和電壓和反饋電阻容差。像LMP7300這樣的精密比較器就可以提供這些性能。具有獨立比較器功能和滯后控制功能的LMP7300如圖6所示。

        另外,控制USTV的正向滯后和控制LSTV的反向滯后電路都具有獨立的控制輸入。這個重要特點如圖7所示,該圖給出了輸入信號和滯后控制組合下的比較器轉換函數。這個比較器有效地將代表了理想比較電壓的門限電壓與USTV和LSTV分開來,從而在提供精確信號比較的同時仍能提供滯后功能。

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        圖7:LMP7300獨立的滯后控制功能。

        LMP7300的滯后值受控于VREF電壓和施加于HYSTP和HYSTN引腳電壓之間的電壓差。圖7A和7D顯示了兩種可能的滯后連接。如果一個滯后引腳被直接連接到VREF電壓,那部分滯環就會被刪除。參考圖6,滯后電壓值約為20mV:

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        由于滯后電壓獨立于VTH電壓,因此R5和R6不要求是精密電阻。無需改變VTH值,滯環寬度要多寬就可以多寬。

        本文重點介紹了精密比較器(比如LMP7300)如何能利用外部反饋電阻產生滯后效應,來克服現有比較器中常見的門限和滯后交互問題。


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