6.3. Принципиальные недостатки полностью дифференциальных схем

Из принципиальных недостатков отмечают:

(1) Удвоение количества компонентов в схеме обработки сигнала (см рис. 6.1). Если номиналы компонентов на рис. 6.1b – такие же, как в соответствующей НЕсимметричной схеме на Рис. 6.1а, то площадь схемы увеличится практически в 2 раза. Ситуация, однако, облегчается тем, что в симметричной схеме при одинаковом с НЕсимметричным вариантом требуемым уровнем шума номиналы всех конденсаторов (и переключаемых, и интегрирующих) можно делать в 2 раза меньше, поскольку при этом шум переключаемого конденсатора (ПК) уменьшается как раз в раз. Площадь при этом, разумеется, увеличивается, но не более чем на 20 … 30% из-за увеличения вдвое количества компонентов и соединительных проводников, требующих некоторого расстояния между собой и определенного порядка расположения относительно друг друга.

(2) Необходимость введения в состав симметричного ОИТУН специальной схемы синфазной обратной связи (СОС). Речь идет о потенциалах на обоих симметричных выходах, которые, очевидно, должны быть симметричны друг другу относительно аналоговой «земли», т.е. половины питания, а при отсутствии дифференциального сигнала на входе потенциалы на обоих выходах должны быть равны половине питания (разумеется, с точностью, определяемой смещением нуля).

Вообще говоря, схема СОС является схемой автоматического регулировании, и ее проектирование является нетривиальной задачей, поскольку она должна отвечать следующим условиям:

– обеспечивать синфазную обратную связь с требуемой точностью во всем диапазоне выходного сигнала;

– иметь быстродействие, т.е. частоту единичного усиления в режиме малого сигнала и скорость изменения выходного напряжения в режиме большого сигнала во многих случаях не худшие, чем для дифференциального сигнала;

– обеспечивать минимальную дополнительную емкостную нагрузку на выходные узлы.