Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 48
Текст из файла (страница 48)
е. условие Т~!, где Т вЂ” пеглевая передача ,'цепи ОС. Обычно для хорошей работы схемы активного выпря'Мтеля достаточно обеспечить значения Т-. 100. В рассматривае' х схемах (11.41) Т =- К,(с!,(И -1-)х2-1-(с; ) Й,' = (I,//»=(/»И/и» к 1 = и„„//11 — ток, протекающий через ,, д; Ко — дифференциальный коэффпшппп переда»ш ОУ. ».',.При малых значениях входного сигнала и„» ток /» становится лым. и результате чего сопротивление диода начинает играть внную роль в общем последовательном сопротивлении ф1+/с2+ ;:.Ю„), а само значение Т приобретает существенную зависимость '. уроняв сигнала и»» При этом, когда /с; >>И+Р2, выполняетуслонне Т=- КЛ1/Р, = Кэи,„/(/,.
Из последнего соотношения едует, что и рассматриваемых схемах активного выпрямленна чпо из основных условий пх идеальной работы (Тъ.100) выпол' ется при значениях входного сигнала, удовлетворяющих усло'по и»»~ 100(/,/Кэ=2,6/Ко, ~де и„» измеряется в вольтах. :!,: Коэффициенты усиления Ко типовых ОУ имеют значения, прешающие 10'...1О"-. Следовательно, прп отсутствии воздействия ' ких-либо дополнительных мешающих факгоров рассмотренные "емы выпрямленна способны обеспечить выпрямлеиие сигналов, изкое к идеальному, при их значениях, приближающихся к сотам чпкронольт.
!,' Коэффициенты )силенпя Кв типовых ОУ имеют значения, пре'" шающне 10'... 1О'. Следовательно, прп отсутствии воздействия 'яких-либо дополнительных мешающих факторов рассмотренные .хемы выпрямленна способны обеспечить ныпрямлеиие сигналов. лпзкое к идеальному, при нх значениях, приближающихся к сотян микронольт. (х осповиолу фактору, мешающему успешному ныпрямленню нгналов столь низкого уровня, следует о~нести возможное ненуеное значение ~гавря~кения (l~ш „статической ошибки.
При ' „,„ „~0 происходит сдвиг нулевой точки графика рис. !1.26, а о оси напряжений па значение (/ош»». Пои этом в схеме рис. Ф(.28 даже при озсутствин сигнала иа ее входе через резисторы 1,/12 протелает постоянный начальный ток /ю=(/ .»Я1, а па 235 выходе схемы присутствует паразитное п<ктоянпое напряжение Рюш аш»= К ш»»()+02/Р!). Рассмотренные активные выпрямители могут быть преобразо вавы в высокочувствительиые схемы детектирования амплитудиомодулированных радиочастотных сигналов за счет включения в иих дополнительных фнльтрующих цепей и конденсаторов. С по.
мощью этих цепей и конденсаторов осущесгвляют как фильтрацию, так и усреднение выпрямленного напряжения за период несущей детектируемого колебании. <аким образом организованная схема (схема амплитудного детектора) вырабатывает на своем выходе медленно изменяющиеся сигналы, пропорциональные текущим значениям средневыпрямленного радиочастотного напряжения. Но возможности широкого примененик таких схем детектирования ограничены вследствие относительной узкополосности сушествующих ОУ. По указанным причинам активные амплитудные детекторы рассмотренного вида находят применение лишь пр11 детектировании радиочастотных сигналов с относительно невысо кими значениями несущей част<пы.
Указанного недостатка лишена схема высокочувствительного ампл<пудпого детектора, изображенная на рпс. ! !.29. Схема включает два функциональных звена, г, качестве одного из которых выступает типовой однополупериодный диодиый детектор, собранный иа диоде КР), а в качестве второго — нелинейное корректи. рующее звено, организованное как неинвертирующий масштабный усилитель с нелинейной ОС. В основной рабочей области корреьтирующего звена (при ~/, „>0) его корректирующие свойства определяет нелинейная ООС, осуществляемая через диод УР2. Диод УР2 предотвращает возможность появления на выходе ОУ большого цоложятельиого напряжения.
Анализ передаточных свойств детектора (хода его детекторной характеристики) и корректирующего звена показывает, что эти свойства выражаются взаимообратными функциями, в результате чего передаточные схемы в целом остаются неизменными в широком диапазоне значений детек- йи'<1 Рнш 1129 236 руемых сигналов, при этом общий коэффициент передачи (ко- ициент преобразования амплитудного значении входного сиг"'ла в напряжение 1/, „») приблизительно равен единице при льзовании на входе последовательного диодного детектора и . — параллельного.
Ыда. КОМНАРАТОРЫ СИГНАЛОВ ;. Компараторами (от английского слова соп<раг(зоп — сравнение) 'зывают устройства, выполняющие функцию сравнения двух сиг,'лов. С их помощью фиксируются моменты равенства сравнивае- х сигналов. Компараторы них<>дят широкое применение в си"умах преобразования аналоговых сигналов в цифровые, в клю' ых регуляторах и стабилизаторах наг<ря>кепи><, в пороговых ройствах и в ряде других схем, где требуется определять мо'нти равенства двух сигналов. <> идеальном компараторе его ладное напряжение (/„„„ может принимать только дна значения, "' о из которых соответствует уровню лог. 1 (/<и, а другое †л. 0 <в>, при этом работа компаратора осуществляется в соответстиии „следующими правилами: ъ если и< (/) > и>(/), т.
е. и, Я вЂ” иг(.') >О, то (/,,=- //<о, ,„.';::, если и, (!) <и»(/), т. е. и> (1) — и,(/) <О, то </„=- 1/<м, "'" если и<(/) =и»(/)з О, т. е. и<(/) и,Я =-О, то кочпаратор нахо- 'тся в так называемом состоянии перекл<очсипя, где и,(/), и,(/)— ' авоиваемые сигналы. »:'Сквозная передаточная характеристика устройства, работа ко- рого отвечает указа<щым правилам, приведена па рнс.
11.30 "нюра /). ;,.11аиболее час<о в схемах компараторов и качестве нх основщ,'' функциональиого звена используют ОУ без пепи ООС, Прн 'ком построении схемы он обладает высоким значением >,оз<1<фи"пента усиления К,=К» относ>мельно напряжения и,=и,— иь , ледствие этого его СПХ подобна харакгерисгп.-с и;<еального , мпаратора, за исключением области, относящейся и малым зна'ниям напряжения и (зпюра 2 на рнс.
1!.30), когда 1и„1=Е«/К». "«~. Ы.30 237 В этой области компаратор работает в линейном (усилительном) режиме, в результате чего состоянию переключения кочпараторз па ОУ соответствует целая область значений разностпого напряжения протяженностью 2Е,/К . Учитывая, что реальные ОУ обладают очень высоким значением Кх, рассмотренным отличи«ч СПХ компаратора па ОУ от СПХ идеального коипаратора обычно пренебрегают. Более существенным источником отличия работы схемы компаратора иа ОУ от желаемой является ненулевое значение напряжения ()ащ „сдвнгающее точку переключения компаратора относительно нуля на величину этого напряжения ошибки (эпюра 3 на рис. 11.30).
На рнс. 11.31 приведены схемы так называемых одновходовых компараторов на ОУ, при этом схема рпс. 11.31, и соответствует пеннвертирующему варианту, а схема рпс. 11.31, б — инвертирующему. В этих схемах переключение в компараторах (состояня« и, О) будет при условии, когда изЯ= — и~(1)Й2/И, а при 111= =Р2 — когда ир(1) = — и,(1) (еслн сравниваемые напряжения равны по величине и про~нвоположны по знаку).
Из приведенных для схем рис. 11.31 соотношений следует, что онн способны осуществлять сравнение лишь разпополирных сигналов. Для защиты ОУ от возможного непосредственного воздействия сигналов большого уровня параллельно его входным зажимам иногда включа- ю ирп ~ л и( л,ш и,гп Рис. 11.3! 23Э »»и-галФ ат>т)=>> > г ' а>>т! >»>г>>! > »с > ав » >.', > Ц» г> г>г»> Рва. 1>.зэ "т, два диода, ко>орые совместно с резистс>рал>и Р1,Р2 образуют ' остейший амплитудиый ограничитель. ":: Свойством сравнения сигиалов любой полярности обладает ема компаратора рис.
11.31, в, и которой сравниваемые сигналы тупают па разные входы ОУ. На рис. 1!.32 приведены эпюры, 'тиечающие частник случаям применения этой схемы в некоторых '"попых устройствах принятия решения, а именно: и устройстве '''авиеиия двух переменных сигналов (рис.
!1.32. а), в по)>оговои ройстве (рис. 11.32, б) и в пуль-ор>ане или детекторе пулевого 'р>опия (рис. !1.32, в). В ряде случаев н схему компаратара на ОУ вводят цепь Г1ОС. , ример схемы тако~о тина приведен иа рис. 1!.33, а. Оиа органпиаиа иа основе одновходового иивертирукнцего компаратора рис. 11.31, 6), используемого в качестве нуль-органа. Введение в Наму компаратора ПОС способствует ускорению процесса пере' ючеиия, повышает помехоустойчивость компаратора, под нотой понимается его нечувствительность к внешним помехам и >чучайиь>м воздействиям (и том числе и к воздействию собствеп"о>.о шумового напряжения).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
