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

>2

r i

Ч.1 1 >


Рис. 11.41. Схема четырехквадрантного умножения.

V. = (2RJR.R,)(V,V,/I-,) при > 0.

Все эти соображения были учтены при создании четырехквадрантного блока умножения, схема которого приведена на рис. 11.41. Дифференциальный усилитель на транзисторах Т, соответствует схеме на рис. 11.40. Он симметрично дополнен дифференциальным усилителем на транзисторах Tj, Tj. Дифференциальный усилитель на транзисторах Т, Tg охвачен отрицательной обратной связью по току. Коллекторы этих транзисторов являются выходами источников тока. Коллекторные токи транзисторов зависят от входного напряжения Uj,:

/з = -Ь (и,/Я;, ,

(11.47)

h = h- (ВД).

Выражения для разностей коллекторных токов дифференциальных усилителей на транзисторах Tj, Tj и Г/, Tj получим по аналогии с предыдущей схемой:

Ji -J2 = /5th(tli/2t7 =

= [Jg + (U,/R,)]th(tli/2t7,

(11.48)

= [/8-(U;R;]th(Ui/2t7r).

(11.49)

С помощью операционного усилителя раз-

ность коллекторных токов преобразуется в выходной сигнал

и, = R,M = RAh + h -h- U)-

(11.50)

Вычитая выражение (11.48) из (11.49) и подставляя результат в (11.50), получаем

и, = -(2R,UJR,)MUJ2Ur).{n.5\)

Отсюда видно, что в этом случае напряжение Uj, может иметь любой знак. Далее путем последовательных выкладок (как это было сделано для предыдущей схемы) можно показать, что предложенная схема реализует приближенное умножение входных напряжений.

Итак, исследуем взаимосвязь напряжений Uj и и. Два транзистора в диодном включении (Dl и Dj) служат для логарифмирования входного сигнала:

и, = V2-Uu, = UrlHhlhs)-

- UrlnUJiEs);

отсюда следует, что

Подстановка полученного выражения



в (11.51) дает

Е-и,и,. (11.53)

Здесь Е = RRyI/2R- коэффициент пропорциональности. Он чаще всего выбирается равным 10 В. Напряжение Uj не входит в последнее соотношение, что свидетельствует о хорошей температурной компенсации схемы. Соотношение (11.53) было получено без применения разложения в ряд. Поэтому допустима существенно большая область изменения входного напряжения и. Максимальные значения и Uy соответствуют запиранию одного из транзисторов регулируемого источника тока. Отсюда следует

\UJ<RJ и \ Uy\<R,Is.

Если обеспечить возможность регулирования тока /7 с помощью дополнительного напряжения 17 то можно одновременно с умножением вьшолнять и деление сигналов. Однако практически оказывается достаточно сложно одинаково управлять двумя токами одновременно в широком диапазоне их изменения.

Простая возможность осуществления деления состоит в разрыве связи между напряжениями и, и и, и объединении U с V,. В результате возникающей отрицательной обратной связи выходное напряжение будет изменяться так, что Л/ = UJR. Из формул (11.50) и (11.53) в этом случае следует

д1 = (2UJJy)l{R,Ryl,) = UJR,.

При этом выходное напряжение будет равно

2R, и.

Е. (11.54)

Данная- схема является устойчивой, если напряжение U отрицательно. В противном случае отрицательная обратная связь станет положительной. Напряжение U, может быть любой полярности. Рассмотренная схема позволяет вьшолнять двухквадрант-ное деление сигналов. Ограничение, налагаемое на полярность напряжения U не является недостатком данной схемы. Оно присуще всем схемам деления.

Описанный принцип умножения (рис. 11.41) использован при создании ряда микросхем, выпускаемых промышленностью (AD. 534, btersil ICL 8013). Полоса пропускания этих микросхем достигает 1 МГц.

Схема деления с улучшенными характеристиками

Выше были описаны два блока деления: на основе схемы логарифмического умножения (рис. 11.39) и принципиально иной схемы, только что рассмотренной выше. При малых значениях входных напряжений в делителях возникает принципиальная проблема: существенная зависимость выходного напряжения от погрешностей установки нуля. Это особенно сильно сказывается в последней схеме умножения, поскольку из-за наличия входного логарифмического усилителя к входному сигналу добавляется положительная величина [а именно ток /7, входящий в выражение (11.52)], которая позволяет задавать знакопеременный сигнал аргумента. Вьшолнение деления с помощью схемы на рис. 11.39 в этом смысле оказывается более выгодным; однако такая схема позволяет выполнять деление только в одном квадранте.

Для того чтобы использовать преимущества каждой из рассмотренных схем, а именно двухквадрантное деление и точ-

Рис. 11.41 Блок-схема двухква-дрантного деления.

V. = {R.IeI2)(VJU,) при и, > о и <


-Urln

hsRi



ность при малых значениях входных напряжений, следует к числителю добавлять величину, пропорциональную знаменателю логарифма.

Схема деления должна обеспечивать вьшолнение соотношения

и а = E(UJU,).

В предположении, что > О к \ UJ < U, можно получить два вспомогательных напряжения

(11.55)

которые всегда положительны. Далее каждое из этих напряжений в соответствии с блок-схемой на рис. 11.42 подвергается логарифмированию по схеме рис. 11.20. Разность выходных напряжений Uj и с помощью дифференциального усилителя по схеме рис. 11.40 преобразуется в соответствии с функцией гиперболического тангенса. В результате получаем

и, = RJtth

(11.56)

Отсюда с учетом формул (11.55) следует, что

Рассмотренный метод позволяет получить точность результата порядка 0,1% в диапазоне изменения входных напряжений 1:1000. (Этот принцип использован в микросхеме AD 436).

11.8.4. СХЕМА УМНОЖЕНИЯ

С ИЗОЛИРОВАННЫМИ ЗВЕНЬЯМИ

С помощью простого делителя напряжения можно умножать напряжение на постоянный коэффициент. Изменяя коэффициент передачи делителя в зависимости от другого напряжения, можно выполнять aнaлoгoвoe умножение напряжений.

Блок-схема, поясняющая такой принцип умножения, показана на рис. 11.43. В нее входят две идентичные схемы с пере-

О.о-


Рис. 11.43. Эквивалентная схема умножения.

и. = UUy/V, при и, > 0.

менными коэффициентами передачи и К, выходное напряжение которых пропорционально входному. Соответствующий коэффициент пропорциональности к можно регулировать с помощью напряжения Напряжение на выходе усилителя ([/J благодаря отрицательной обратной связи через устанавливается в соответствии с равенством kU, = Uy. Следовательно, к = UJU. При подаче напряжения [7 на вторую схему с переменным коэффициентом передачи на ее выходе будет получено напряжение, удовлетворяющее соотношению

и = Ш, = (t7,l7,)/U,.

Напряжение должно быть положительным, чтобы отрицательная обратная связь не стала положительной. Полярность напряжений и Uy может быть произвольной.

Используем в качестве электрически управляемого резистора полевой транзистор. Тогда для реализации рассмотренного принципа можно применить схему, представленную на рис. 11.44. Усилитель ОУ 1 служит для регулирования коэффициента передачи входного напряжения. Выходное напряжение усилителя ОУ 1 определяет дифференциальное сопротивление Rps полевого транзистора Т а следовательно, и Tj, в соответствии с соотношением

aUJR s + Uy/R = 0.

Отсюда следует, что

Rds = -ciRiUJUy).

Выходное напряжение усилителя ОУ 2 в этом случае будет равно

и, = - a(R3/R,s) и, = (RM{U,U,)fU,.



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
.