Возникла у меня необходимость в УВХ. Порылся на сайтах и в книгах. Простое устройство, стандартные схемы, так или иначе сводящиеся к ключ, конденсатор, ОУ. Все описывается так, что сложилось ощущение, что схема действительно на столько проста, на сколько выглядит. Поэтому когда дело дошло до дела ( то есть до железа - мне даже смоделировать ее предварительно не пришло в голову, на столько не ждал подвоха), результат оказался большим сюрпризом. Суть в том, что стандартная схема, описанная во многих источниках, - на самом деле не только не работает нормально, но и работать не может ( если не считать нормальной работу с погрешностью на пару сотен милливольт ).
Суть в том, что в момент переключения ключ некоторое время вносит искажения в сигнал, по сути выдает что-то неопределенное в окрестностях исходного сигнала. И именно результаты этих искажений и запоминает конденсатор.
Оставляя за рамками данного обсуждения вопрос, зачем мне вообще понадобился УВХ, можно ли его сделать на готовых микросхемах, и пр., - кто-нибудь имел опыт в создании подобных устройств? И может мне подсказать, как решить проблему огромных погрешностей? Ведь как-то ж она решается в тех же АЦП?

Можно предположить, что дело в инерционности(недостаточном быстродействии)ключей.
А вообще, есть же готовая микросхема К1100СК2

Увы - даже у самых быстрых ключей при переключении скачет сигнал. Проблема не в этом.

Да, микросхема есть. Я даже в тексте вопроса специально просил не обсуждать готовые интегральные решения. Это совсем другая, не имеющая отношения к поставленному вопросу, тема.

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

Трудно что-то сказать, не видя ни схемы, ни осциллограммы.

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.

Подробнее>>

Чушь какая то. Может пролазить сигнал управления, но он не влияет на заряд конденсатора в установившемся режиме.
Опять же нужна требуемая Вам схемотехника. УВХ требует времени на установление напряжения сигнала на конденсаторе до момента захвата. Это время называется Acquisition time. Оно зависит от емкости конденсатора УВХ и выходного сопротивления источника сигнала.

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

" тебя сразу пристрелить или желаешь помучится? лучше, оно, конечно, помучиться..." Белое солнце пустыни.
Из всего словесного водопада так и не ясно, что же нужно ТС?

Чтобы эффект инжекции заряда в ключах не приносил неприятностей существуют full diff SHA где этот эффект полностью взаимокомпенсируется в двух каналах.

Большое спасибо. НЕ сочтите за наглость, но не могли бы вы кинуть ссылочку с более подробной информацией.

Добавлено after 40 minutes 9 seconds:
Какая не привычная схема, с дифф выходами у ОУ.
То есть, я так понимаю - замкнутая Ф1 обеспечивает нулевой потенциал на входах усилителя. В период t1-t2 по идее ни чего происходить не должно - тока нет, конденсатор заряда не меняет. Потом при замыкании Ф1 и Ф2, и замыкании Ф на выходах ноль, относительно них подключаются конденсаторы, соответственно, на выходах получаем разницу напряжений на конденсаторах.
Это вроде понятно. Так . А как это влияет на взаимокомпенсацию? Пожалуй, понятно. При замыкании Ф1 колебаний скорее всего ни каких нет в силу нулевого потенциала в этих точках. Выбросы при замыкании Ф2 вообще ни на что не влияют - момент захвата совпадает с закрытием Ф1, после этого кондей не меняет заряд...
Да, супер - пожалуй, это действительно должно решать проблему. Большое спасибо. Но - если есть дополнительная информация - все равно кидайте.

Добавлено after 2 minutes 22 seconds:
Причем, я так понимаю, если сигнал фиксируется относительно земли, то можно использовать обычный ОУ. Прямой вход сажаем на землю, а все чудеса вешаем на инверсный.

Добавлено after 5 minutes 38 seconds:
Представляю только, как будет колбасить ОУ в период t1-t3, пока будет разомкнута обратная связь. Так что после замыкания Ф3 нужно время на то, что б установился выходной сигнал.

Смоделировал. Как минимум работает.
Теперь вот задача - как сделать устройство дешевым, а то пока получается, что дешевле и проще в качестве УВХ использовать АЦП с ЦАП-ом. Но - это уже другой вопрос.
Еще раз большое спасибо за исчерпывающий ответ.

Вы обратите внимание на отношение ёмкости (затвора и стока) в ключе к ёмкости накопительного конденсатора. Сигнал коммутации подключается к исследуемому сигналу через емкостной делитель, состоящий из этих емкостей.
Примените транзистор с минимальной ёмкостью затвора, и драйвер, работающий на большую накопительную ёмкость, тогда влияние ключа на сигнал будет наименьшим.

Применить в качестве ключа ДВА транзистора (параллельно...) с комплементарными параметрами и управлением...
(К561КТ3, вроде, так и устроена?)

Это другая тема - так делают, что бы обеспечить двунаправленность.
Ни один из проверенных мною ключей проблемы с всплесками при переключении не решал.

Двунаправленность у полевиков "по умолчанию", для звуковых частот даже серия микросхем ключей с высокой линейностью выпускалась (К547КП1...)... Два ключа, включенные параллельно и управляемые противофазными сигналами уменьшают ту самую "коммутационную помеху" через ёмкость затвора...

А может дело в том, что эти ключи хорошо работают в схеме УВХ только в интегральном исполнении?
Ёмкости и индуктивности монтажа никто не отменяет.

А вы ведь правы... Но - так или иначе, в интегральных ключах проблема все равно не решена.
При этом мне выше советовали на счет повышения емкости зарядного конденсатора - это похоже хороший совет. По крайней мере на модели оно дало приемлемую точность (то есть энергии всплеска просто не хватило на серьезное изменение заряда конденсатора).

В древней ИКМ-15 УВХ на ключах 590 серии, вроде, были - точность относительно неплохая была... (128 килогерц, АЦП 10 бит...)

Современные интегральные ключи открываются- закрываются достаточно быстро- десятки нс, так что апертурное время УВХ определяется быстродействием ОУ а не временем переходных процессов в ключе. На full diff OpAmp типа того же AD8132 можно получить полосу сигнала под 10 МГц свободно.
Схема выше только иллюстирует конструкцию дифференциального УВХ, предназначена дял обработки сигнала с CCD сенсора, поэтому имеет отключаемые выходы. А вообще их много разных по подобной схемотехнике вариантов существует.
Конечно встроенные УВХ АЦП имеют полосу под 600-700 мгц, но не всегда этот вариант подходит, ингда необходимо иметь аналоговый выход УВХ.
Для экстремльных полос частот можно брать готовые интегральные hmc660 hmc661 или двухкаскадный УВХ hmc1061

Да тут не в апертурном времени проблема. Описываемая проблема сказывается и на постоянном входном сигнале. Собственно, на постоянном я ее и тестирую. Даешь 0 на входе, получаешь в результате плюс-минус пару сотен милливольт, варьирующих от измерения к измерению.
Но, повторюсь - вариант с повышением емкости конденсатора оказался очень перспективным. И, похоже, проблему решает. Надо только драйвер подобрать.

>> можно брать готовые интегральные hmc660 hmc661
Это те, которые в продажу идут по цене хорошего осциллографа? Нет, товарищ, это не наши методы