弛張充放電振蕩器在pwm電源和電容傳感器中都得到了廣泛的應(yīng)用,也常常作為時鐘產(chǎn)生電路用在單片功率集成電路中。但是,由于這種振蕩器結(jié)構(gòu)的特殊性,一般的弛張
振蕩器輸出頻率受環(huán)境溫度的變化影響較大,溫度性能較差。為了獲得較好的溫度性能,一般都要采用恒溫槽等措施,但增大了體積和成本。為此,本文提出一種適用于這種結(jié)構(gòu)振蕩器的片內(nèi)溫度補償方案,可以簡單方便地獲得更好的溫度性能。
弛張振蕩器的工作原理
弛張振蕩器的一般結(jié)構(gòu)如圖1所示。弛張振蕩器的工作過程如下:先用一個電流源i1向電容器c充電,這時電容器上的電壓會不斷上升,將電容器上的電壓通過比較器與設(shè)定的閾值電壓相比較。當電容器上的電壓高于電位比較器的閾值電壓v2時,控制部分將會控制開關(guān)動作,使i1斷開,i2導通,電容器開始通過i2放電,電容器的電壓開始下降,設(shè)此時的時刻為t2。當電容器的電壓下降到低于低位比較器的閾值電壓v1時,控制部分再次使開關(guān)動作,使i1導通,i2斷開,i1又重新對電容器充電,設(shè)此時的時刻為t1。這樣不停反復就可以在電容器上輸出連續(xù)不斷的振蕩波形。
任何電路結(jié)構(gòu)都存在不同程度的延時。在這種結(jié)構(gòu)的振蕩器中,比較器和控制部分也存在一定的延時,雖然可以采用高速比較器和盡可能簡單的控制結(jié)構(gòu)來減少延時,但是始終無法消除延時帶來的影響。因此,當電容器上的電壓已經(jīng)上升或下降到需要開關(guān)動作時,由于比較器和控制部分的延時δτ使得開關(guān)往往要經(jīng)過一段時間后才會動作,而在這段時間內(nèi),i1(i2)還在繼續(xù)對電容器充電(放電),因此輸出電壓與uc相比會產(chǎn)生誤差。
針對一般弛張振蕩器溫度系數(shù)較差的缺點,提出了一種新的片內(nèi)溫度補償方案。只要在設(shè)計基準源的時候結(jié)合振蕩器的要求來確定它的溫度系數(shù),就可以方便地使振蕩器獲得較好的溫度性能,同時并不增加它的面積和成本,具有較大的實用性。
信息來自:
鉭電容 陶瓷電容 二、三極管 晶體振蕩器