選擇峰值保持用電容器
在使用OP放大器的模擬電路中，所使用的從動(dòng)元件的性能左右全體電氣特性的例子不少見(jiàn)。所以元件的選擇非常重要，如何選擇高性能的元件，決定工程師的水平。下面介紹其中的一例，針對(duì)由電容的特性決定差別的峰值保持電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
圖1是檢測(cè)信號(hào)波形的最大值時(shí)的時(shí)序圖。開(kāi)始時(shí)將電路復(fù)位(檢測(cè)最大值前)，在下一個(gè)復(fù)位到來(lái)之前的瞬間檢測(cè)并保持信號(hào)的最大振幅。圖1表示電路構(gòu)成。檢測(cè)出的峰值用電容CH進(jìn)行模擬保持。
圖1 峰值保持電路的動(dòng)作波形
但這樣的電路，不能靠電容CH永久地保持峰值電壓，隨著時(shí)間△T的經(jīng)過(guò)，電壓會(huì)下降△V。電壓下降的原因，是緩沖放大器的輸入偏置電流IB和保持電容CH的絕緣電阻引起的泄漏。
復(fù)位特性也有問(wèn)題。如果峰值保持電路有多通道，則為提高信號(hào)處理的吞吐量，應(yīng)盡量縮短復(fù)位時(shí)間。此電路中的復(fù)位，就是使保持電容C，短路放電，通過(guò)短路而應(yīng)該變成零電位的峰值保持輸出電壓，實(shí)際上隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)又開(kāi)始上升。
此現(xiàn)象稱為電容的導(dǎo)電吸收。由于導(dǎo)電吸收依賴于所使用的電容的品種，所以電容的選擇很重要。
圖2所示的是稱為反饋型峰值保持的電路。速度中等，但能得到高精度的電壓保持。所用的OP放大器是FET輸人型，在常溫(25℃)的輸入偏差電流變?yōu)?0pA。
圖2 反饋型峰值保持電路的構(gòu)成
實(shí)際試驗(yàn)此電路的電容的保持特性，最初將鋁電解質(zhì)電容和鉭電解質(zhì)電容除外，因?yàn)樗鼈儧](méi)有適于保持用的絕緣特性。
被用于保持用的電容的靜電容量一般為0.001μF～0.1μF，想長(zhǎng)時(shí)間保持時(shí)需大容量。這樣在要求高速響應(yīng)時(shí)，使用小容量的電容。這里用C，＝0．01pF進(jìn)行測(cè)試。圖3就是用于實(shí)驗(yàn)的各種電容的外觀。
圖3 使用在峰值屏蔽電路實(shí)驗(yàn)中的各種電容(從左到右，圓盤型、陶瓷、層壓陶瓷、層壓薄膜、聚酯薄膜、聚苯乙烯)
選擇聚苯乙烯系列電容用于保持特性
保持電路的特性，就是觀察峰值保持后的電壓的垂下特性，表示此垂下特性的稱為定常偏差(△V/△T)。所謂的定常偏差小的電容，是等價(jià)并聯(lián)電阻(絕緣電阻)大的類型。一般的薄膜系列電容可表示出較好的結(jié)果，圓盤型的陶瓷電容和積層陶瓷電容都不能使用。
圖1是不好特性的典型實(shí)例。峰值電壓輸人雖為＋5V，但保持電壓卻為＋4．7V，誤差很大。△V/△T也比其他的電容大。
圖1 使用陶瓷電容時(shí)的電壓保持特性
在保持電路中，不僅是保持特性，還需探求導(dǎo)電吸收現(xiàn)象小的電容。而不使用的電容有陶瓷、積層陶瓷、積層薄膜、聚酯薄膜。圖2是研究特性最差的圓盤型陶瓷電容的導(dǎo)電吸收的曲線。復(fù)位5ms以后產(chǎn)生了e＝12OmV的電位。如果這個(gè)導(dǎo)電吸收電壓大時(shí)，輸人電壓振幅的最小電平就會(huì)被限制，測(cè)定的動(dòng)態(tài)范圍就會(huì)變小。
圖2 使用陶瓷電容時(shí)的復(fù)位波形
可顯示好結(jié)果的是聚苯乙烯電容和苯乙烯電容(雙信電機(jī)的QS系列)，復(fù)位后的電壓幾乎不變化，所以照片中止。
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