Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 [ 155 ] 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

Рис. 25.10. Двухполупе-риодный детектор с заземленным выходом.

R, У,

Простой способ такого преобразования иллюстрируется рис. 25.10.

Прежде всего рассмотрим принцип работы ОУ 1. При положительном входном напряжении он работает как инвертирующий усилитель. В этом случае напряжение F2 отрицательно, т.е. диод проводит, а D2 закрыт. no3TOiviy V- = - U. При отрицательном входном напряжении положительно, т.е. диод Dl закрыт, проводит и замьпсает цепь отрицательной обратной связи усилителя, которая препятствует возбуждению ОУ 1. Поэтому точка суммирования остается под нулевым потенциалом. Поскольку диод Dl закрыт, напряжение Fj также равно нулю. Справедливы соотнощения

J - при I/, > О, = I X) при Ug < 0. -

Следовательно, усилитель ОУ 1 работает как инвертирующий однополупериодный выпрямитель.

, \ Двухполупериодный выпрямитель реализуется при подключении усилителя ОУ2. Он формирует напряжение

; 1/,= -{Ug + 2Vi). (25.7)-

Учитывая формулу (25.6), получаем

(25.8)

Ug при Ug > О, при UgO.

Это и есть искомая функция двухполупе-риодного вьшрямителя. Ее реализация иллюстрируется рис. 25.11.

С помощью конденсатора С можно преобразовать усилитель ОУ 2 в фильтр нижних частот первого порядка. Если его частота среза выбрана малой по сравнению с минимальной частотой сигнала, на выходе получается постоянное напряжение

U \Ue\.



Рис. 25.11. Эпюры напряжений при синусоидальном входном напряжении.

Усилитель ОУ 1 должен обладать, как и предьщущая схема, большой скоростью срабатывания, чтобы время запаздывания из-за переключения схемы с одного диода на другой было возможно меньшим.

Широкополосный двухполупериодный выпрямитель

Дифференциальный усилитель имеет прямой и инверсный выходы и может быть использован в качестве быстродействующего двухполупериодного вьшрямителя. С помощью эмиттерных повторителей Г3 и 7 с объединенными эмиттерами (рис. 25.12) положительные коллекторные потенциалы передаются на выход. Зенеров-ский диод позволяет компенсировать коллекторный потенциал покоя так, чтобы потенциал покоя на выходе был равен нулю.

Этот метод обеспечивает хорошую линейность при выпрямлении переменного напряжения в диапазоне до 100 МГц. При выборе параметров могут быть использованы рекомендации, данные в .разд. 14.5




\й\ =~i\U\dt о

эффективное значение определяется как среднеквадратичное значение:

Здесь Г-длительность измерения. Ее выбирают большой по сравнению с наибольшим периодом колебаний сигнала. В этом случае результат не зависит от времени измерения. При строго периодической функции достаточно усреднения по одному периоду.

Для синусоидального переменного напряжения

t/эфф = и/\.

Следовательно, измерение эффективного значения можно свести к определению максимального значения. Для кривых другой формы этот способ может внести погрешность любой величины, особенно для напряжений с большими пиковьпми значениями, т.е. с большим коэффициентом

формы 1 1/эфф-

Если измерение эффективного значения свести к измерению среднего абсолютного значения, получаются малые погрешности.

Рис. 25.11 Широкополосный двухполупериодный детектор.

для широкополосных дифференциальных усилителей.

25.3.2. ИЗМЕРЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ

В отличие от арифметического среднего абсолютного значения

(25.9)

эфф = V(U) = 1/1 U4t. (25.Ш)

При синусоидальной форме сигнала справедливо соотношение * т

\V\=-Usin(ot\dt = - U. (25.11)

Т д я

Учитывая, что 1/эфф = U/\/2, получаем

\й\х1,П.\й\. (25.12)

2]Г2

Соотношение величин иллюстрируется рис. 25.13. Коэффициент формы 1,11 используется в болыпинстве измерителей

Рис. 25.13. Огносительные величины амплитуд1 ного, эффективного и абсолютного среднего значений для синусоидального сигнала.

среднего абсолютного значения. Они показывают эффективное значение для сигналов синусоидальной формы, хотя фактически измеряют среднее абсолютное значение. Для сигналов другой формы это вносит более или менее значительные погрешности в измерение истинного эффективного значения. При треугольной форме

сигнала t/эфф = (/З) t/. а при белом гауссовом шуме 1/эфф = j/tiIC/I. Для постоянного напряжения С/эфф = С/. в зависимости от формы сигнала получаются следующие погрешности:



Постоянный ток, прямоугольная форма:

11% и больше. Треугольная форма: менее 4%. Белый шум: менее 11%.

Измерение истинного эффективного значения

Для измерения истинного эффективного значения, зависящего от формы сигнала, можно использовать формулу (25.10) либо воспользоваться измерением мощности.

Схема, представленная на рис. 25.14, работает в соответствии с формулой (25.10). Для получения среднего значения квадри-руемого входного напряжения применяют простой фильтр нижних частот первого порядка (интегрирующее звено), частота среза, которого выбирается малой по сравнению, с наименьшей частотой сигнала.

Недостаток схемы состоит в ее малом динамическом диапазоне. Если входное напряжение равно, например, 10 мВ, для обычного квадратора с 10 В-выходом получаем напряжение 10 мкВ. Эта величина лежит уже в диапазоне шумов устройства для извлечения квадратного корня.

Целесообразно применять схему, показанную на рис. 25.15. В этой схеме извлечение корня на выходе заменяется делением на входе. На выходе фильтра нижних частот напряжение составляет

Для стационарных сигналов С7 = const. Отсюда

следовательно.

Преимуществом этого метода является то, что входное напряжение умножается не на коэффициент UJE, который при малых входных напряжениях много меньше единицы, а на коэффициент UJU, который по порядку величины близок к единице. Поэтому получается значительно больший динамический диапазон. Конечно, это справедливо при условии, что отношение UJU воспроизводится с, большой точностью и при малых сигналах. Для получения требуемой точности лучше всего подходит логарифмический делитель (рис. 11.42). Может быть использован также перемножитель/делитель (рис. 11.39), однако его недостатком является возможность работы только с положительными входными сигналами. По этой причине необходимо ввести прецизионный двухполупериодный выпрямитель. Этот принцип реализован, например, в монолитном инте-

Jla-iesqMp

Рис. 25.14. Измерение эффективного значения с помощью решающих схем.

эфф-

тральном RMS-преобразователе AD 536 фирмы Analog Devices. Так как вычисления осуществляются при помощи логарифмов, этот прибор имеет дополнительный выход, калиброванный в децибелах. Точность составляет 0,2% на 20 кГц и 1% на 100 кГц.

Термическое преобразование

Связь между измерениями эффективного значения и мощности позволяет использовать термопреобразователь. В этом случае нагрев проволочных резисторов вызывает изменение напряжения на выходе термоэлементов. Естественно, что измерять очень малые термонапряжения совсем непросто.

Другая возможность термоизмерения реализуется в схеме, показанной на рис. 25.16: входное напряжение U воздействуя на резистор, приводит к его нагреву;

Рис. 25.15. Измерение эффективного значения с увеличенным динамическим диапазоном.

-г- с4=



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 [ 155 ] 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.