Использование эффекта Миллера для внутрисхемного синтеза переменных R, L и C

Эффект Миллера масштабирует импеданс элементов обратной связи в соответствии с установленным усилением.
Рисунок 1. Эффект Миллера масштабирует импеданс элементов обратной
связи в соответствии с установленным усилением.

В этой статье предлагается еще один оригинальный способ его использования, основанный на том факте, что если коэффициент усиления усилителя (A) сделать переменным, то отраженный импеданс Миллера (ZM) или реактивная проводимость (YM) также будут переменными (Рисунок 1).

В частности, обратите внимание на интересный эффект, который заключается в том, что диапазон коэффициента усиления A включает в себя A = +1, и, следовательно, (1 – A) = (1 – 1) = 0, что заставляет ZM (то есть, LM или RM) стремиться (теоретически) к бесконечности, а YM (CM) – к нулю.

Практическая реализация схемы синтеза компонента с эффектом Миллера представлена на Рисунке 2.

Пример схемы Миллера с переменным усилением.
Рисунок 2. Пример схемы Миллера с переменным усилением.

Элемент для регулировки усиления – простой аналоговый потенциометр, прецизионный многооборотный потенциометр или показанный на схеме цифровой потенциометр – выбирается в соответствии с требованиями к конкретному приложению. При выборе усилителей A1 и A2 следует учитывать необходимую полосу пропускания, диапазон рабочих напряжений и величину тока нагрузки. Отношение R2/R1 определяет диапазон регулировки усиления (от +1 до –R2/R1). Например, при показанных на схеме компонентах (10-разрядный цифровой потенциометр AD5292-20, R1 = R2), при емкости опорного конденсатора YREF ~ 0.5 мкФ и при J1, подключенном к земле, можно синтезировать емкость YM практически от нуля (от единиц пФ) до 1.0 мкФ с шагом примерно 1 нФ (фактически 977 пФ):

Получившаяся схема полезна при создании прототипов, тестировании, постпроизводственной подстройке, регулировке и калибровке.

Однако читатель заметит очевидное ограничение. Синтезированное реактивное сопротивление имеет только один активный вывод, а другой неявно заземлен. Это создает проблемы во многих потенциальных приложениях, однако решение для случая, когда требуется доступ к обоим выводам, существует (Рисунок 3).

Топологии с одним и двумя выводами.
Рисунок 3. Топологии с одним и двумя выводами.

В нем используется то обстоятельство, что при перекрестном соединении J1/J2 между двумя идентичными схемами Миллера (обе с одинаковыми опорными реактивными сопротивлениями и одинаковыми положениями движков потенциометров) на синтезированном реактивном сопротивлении возникает дифференциальный сигнал, одинаковый для каждого вывода. Таким образом, усилители Миллера в обеих схемах вычитают сигнал, появляющийся на противоположном выводе, эффективно синтезируя плавающий двухвыводной компонент.

Материалы по теме

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 1320
сейчас смотрят 16
представлено поставщиков 387
загружено
позиций
25 067 862