توضیحات
عنوان فارسی: فائق آمدن بر جریان نشتی با استفاده از شارژ اولیه‌ی تقویت‌کننده‌ی خطا
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:
OVERCOMING LEAKAGE CURRENT BY OUTPUT PRECHARGING IN ERROR AMPLIFIERS
چکیده
شرایط اولیه حلقهی کنترلی در مدار‌های سویچینگ، جایی که بلوک‌های تشخیص خطا حضور دارند به منظور جلوگیری از تریگر‌هایی که همواره دارای خطا هستند لازم است. به علاوه تداخلات سویچینگ چند کاناله، عملکرد مدارها را تحت تاثیر قرار می‌دهند و باعث ایجاد تریگر‌های خطا بیشتری می‌شوند. تقویت‌کننده‌های خطا تفاوت بین سیگنال مرجع و سیگنال اندازه‌گیری شده را بدست آورده و یک ولتاژ تصحیح در خروجی ایجاد می‌کنند. به منظور اطمینان از اینکه خطای دائمی توسط ولتاژ تصحیح اولیه ایجاد نگردد راه‌حلی ارایه کرده‌ایم. راه‌حل پیشنهادی توسط حلقهی کنترلی باک در مد جریان که مقدار ثابتی از جریان را به بار می‌رساند، پیاده‌سازی شده است.
واژگان کلیدی : تقویت کنندهی خطا، شارژ کردن اولیه خازن، شرایط خطا، تکنولوژی CMOS، کنترل کنندهی باک در مد جریان
مقدمه
تقویت‌کننده‌ی خطا در بسیاری از کاربرد‌ها به عنوان جزیی از حلقهی کنترلی که سیگنال مطلوبی را اندازه‌گیری ، با سیگنال مرجع مقایسه و نتیجه را برای برآورده کردن شرایطی توسط فیدبک تنظیم می‌کند، استفاده می‌گردد. تقویت کنندهی خطا یک ولتاژ شناور خروجی دارد که مقدار آن با توجه به مثبت یا منفی بودن اختلاف ورودی‌ها افزایش یا کاهش پیدا می‌کند. این امر به مدار اجازه می‌دهد تا بهترین ولتاژ خروجی را برای کار در شرایط ماندگاری که برای آن طراحی شده است را پیدا کند.
با توجه به فرکانس کاری ، لازم است تا برای تولید ولتاژ خروجی صحیح تنها بعد از تشخیص تغییرات منطقی، زمان پاسخ تقویت کنندهی خطا تنظیم گردد. زمان پاسخ توسط زمان شارژ خازن به مقدار خروجی مطلوب بدست می‌آید. شارژ اولیه خازن در کاربرد‌هایی که شرایط اولیه‌ی حلقهی کنترل نحوه‌‌‌ی کار را تحت تاثیر قرار می‌دهد باید مورد توجه قرار گیرد. یک راه‌حل برای این مساله در غالب طراحی یک تقویت‌کننده‌ی خطا پیشنهاد شده و راه‌حل‌هایی برای فایق آمدن بر مشکلات نشتی ناشی از جانمایی بررسی گردیده است.
۲. تشریح کاربرد
شماتیک یک تقویت کنندهی خطا [1]،[2] با زمان پاسخ آفزایش یافته در شکل ۱ آمده است. این شماتیک در حلقهی کنترل باک در مد جریان بکار رفته است. حلقهی کنترلی در شکل ۲ نشان داده شده و در مراجع [۳]،[۴] آمده است. SW ، RL ،Lb، Cb، و دیود شاتکی عناصر خارجی هستند. هدف این کاربرد تامین جریان ثابت در مقاومت RL است. هنگامی که سوییچ SW روشن می‌شود جریان سلف افزایش پیدا می‌کند. بر پایه‌ی جریان سلف خروجی بلوک مانیتور جریان ۳ ولت می‌شود. Vpeak هنگامی که به مقدار پیک از پیش تعیین شده‌ی خود می‌رسد از مقدار منطقی صفر به مقدار یک می‌رود. این انتقال لچی را که به سوییچ دستور می‌دهد ریست می‌کند بنابراین زمان روشن شدن سوییچ را کنترل می‌کند. Vavg مربوط به جریان متوسط سلف در طول زمان روشن شدن سوییچ است. EA (تقویت کنندهی خطا) Vavg را با یک مرجع مقایسه و ولتاژ کنترلی (VCTRL) را تولید می‌کند. بلوک مدوله کنندهی زمان ، زمان خاموشی (Off time ) را متناسب با VCTRL مشخص می‌کند[۵]. هنگامی که
شکل 1 شماتیک تقویت کنندهی خطا با زمان پاسخ افزایش یافته
شکل 2 کاردبرد حلقهی کنترلی باک بر پایه‌ی تقویت کنندهی خطا
جریان سلف به یک مقدار معین می‌رسد ، Vfail پرچم خطا را در خروجی تولید می‌کند که تمام حلقهی خروجی را برای یک دوره‌ی زمانی از پیش تعیین شده غیر فعال می‌کند. این طرح مکانیزمی برای محافظت در مقابل جریان بیش از اندازه می‌باشد.
شروع شارژ اولیه
در ابتدا، ولتاژ خروجی EA از مقداری نزدیک به صفر آهسته شروع به افزایش می‌کند. این امر لازم می‌دارد که زمان خاموشی تولید شده توسط مدوله کنندهی زمان نیز تقریبا صفر باشد. بنابراین تمام کنترل کنندهی باک در حالت روشن کار می‌کند. جریان سلف افزایش را ادامه داده و قبل از آن که خروجی EA بتواند به مقدار کافی برسد و زمان خاموشی را معین کند از مقدار حد مجاز بیشتر می‌شود. این اختلاف اولیه باعث می‌شود تا بلوک محافظت جریان بیش از اندازه، تغذیه‌ی تمام حلقهی کنترلی را برای یک دوره‌ی زمانی از پیش تعیین شده خاموش کند. در طی این زمان خاموشی Vavg خواهد افتاد و خروجی خازن EA دشارژ شده و VCTRL بار دیگر هنگامی که حلقه راه اندازی مجدد می‌شود به صفر نزدیک خواهد شد. این اتفاق به اشتباه ثابت جریان بیش از اندازه را تریگ می‌کند و همانطور که در شکل شبیه‌سازی ۳ نشان داده شده مانع از درست کار کردن مدار می‌شود. شبیه‌سازی در محیط PSpice توسط مدل‌های EKV و تکنولوژي 0.5 um CMOS انجام شده است.
توجه
- برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.
- پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.