Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 52
Текст из файла (страница 52)
:,"; Известиы и другие, ио мепее распросгрзиеииыс принципы по'роеиия перемиожителсй аналоговых сигналов. Среди иих метод, тюиаипый иа примеиеиии амплитудно-киро>но-импульсной .иодуции. Здесь олио из перемиожаемых иапря>кеиий задает ампли'ду прямоугольных импульсов, а другое — их длительность. В рельтате при постоянной частоте повторения импульсов усреднен"е (сглажеииое) напряжение импульсной послеловательиости да': величииу, прспорциоиальиую произведению.
Этот метод обес; чивает самло высокую точность (погрешность менее 0,!Ъ), ио Нет узку>о полосу пропускаиия (десятки герц). Среди прочих методов можно указать иа так иазываемые па,аболические перечиожптели, реализуюшие, например, формулу ,узы((х+у)' — (х — у)-'1/4. Квадраторы могут быть построены диод, >ив иа освоив кусочио-лииейпой аппроксимации. Но такие пере- 1>о>кители сравиительио сложны и дают большую погрешиость 'ри малых входных сигналах, так как в соответствии с формулой взультат получается как разность двух больших величин. '-"12.6.
НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЛНЛПОГОВЫХ ПЕРЕМНОЖНТЕЛЕП На основе аналогового перемиожителя мо>кио выполнять разичиые преобразователи сигналов. Простейший из иих — коадра' р. Для его реализации достаточно запараллелить оба входа пе",'емпожителя (рпс. 12.10, а). Квадратор широко примеияется при 'змереиип срелиеквадратического значении напряжений сложной ормы и весьма просто может быть реалиювап иа микросхеме 'еремиожителя 525ПС2. Гели квадратор включить в цепь ООС иивертируюшего усилиеля (рис. 12.10, б), то получим устройство извлечения каадра>- „,'ого корня.
При илеальиом ОУ токи Р через >12 и к1 раппы межр!у собой: й ьС>в,ь, ~ех 2 к2 """ = —, отк.ла и..,.„= 1,> — ~'и, Фде и — масшгабиый коэффициент квадратора. 255 пь Ссс)кск ку а) Рис. !2.)0 !!Ыкодиое напряжение квадратора положительно. Поэтому для ОбЕСПЕЧЕИИП В ОУ ИИ*)ТО)КПО ~а~о~о 0)ккК Напра)ПЕППЕ 6»к долж ио быть отрицательной полярности, то следует также из направ леиия протекания )ока ) через )с2 н )с1. Если !)„„~0, то ОС в Ой становится положительной из-за нечувствительности квадратор. к полярности его входного иапря)!сеи))я.
Это превращает устрой с)во в триггер, который сразу же «защелкивается», т. е. Переклю чается в состояние насыщения. Чтобы после это~о вернуть устрой ство в рабочее состояние, недостаточно сделать К,„(0. !1адо еин времен! О разорвать петлю ОС, что непрактично. Для предотвра щения защелкиваиия в вь)ходиой провод ОУ включа)от диод„ко торый ие пропускает иа выход напра>кение 1),„к>0, т. е. автома тически ра рывает петлю ОС прн 1)„„~0. 1.ели ьвадрагор инвер н!руст ПОляриость иапрялсеиия, то С»х ЛОлжнО быть полож3)1ел! иыс) н направление;!Пода следует изх)ен)))ь. 'хля и л;ч щя дс.)п)со)я очною напряжения на другое ласта )«щ;о в цепь ОС иивертнру)ощего усилителя вьл)О ипь иеремис нситель (рнс.
!2.10, и), Чтобы эта ОС была отринательиой, коэф фицпеит обратной передачи через перемножитель, а значит, н иа прял,сине 0)1) должны быть положптельиычи. 1:слн же перемис ж)псдь нивертирующнй, то должно быт! ск'„<О, 1!Лпря;кение мгжет быть л)обои полярности, иаиринср переменным. При нле ;; „и )и ОУ Гачс))ст, о .Оков через Ос1 и ))2 зяпии!егся ка ° ЛС',.С),„к )с2 )!) с)2 ' - ' ' """ )СИ с), г'.е )с — масштабный коэффпш!сит иерсмио и!Пела. '!Ля кочиеиси и)'и с,)инга и) ли выхО,)иогО иапряжсиия ОУ, О61с,оилсн))н!'с1 е) входным токо), исгпо а)ог йЗ )с1(!))2.
!!ею))орые серийные мнл рос хемы персчиолснте.)ей !Например, 525!й! 21 у ке пме!о! Ниутрг встроенный выхо)иой ОУ. )Огг!а для рек)и)а ии):!еси)толя нл: устройства извлечении корня диета очии,)ч:)ь соогве!с)иуюшегс. йзй ""аимного соединения вьшодов микросхемы и подключения к ней " тенпиометров настройки. ',' Аналоговый перемножитель можно применять также в регуля' 'рах усиления. При этом ре~улируемое переменное напряжение ' дается на один вход перемиожителя, а постоянное регулируюее — иа другой вход.
Длн получения малых нелинейных искаже,Йй и большого динамического диапазона регулирования перемен- напряжение нужно подавать на более линейный вход. Управ"'!ие путем изменения постоянного напряжения делает такой ре"лятор удобным длн автоъ>атической регулировки усиления !АРУ).
:; Если перемпожитель дополнить последующим ФПЧ, получим "зова>й детектоР. ПУсть и =-У з)по>т, из=С„зз)п(ь4+Ч>). Тоги„из=0,50 „5?„зсозгр — 055> „5> зсоз(2о>у+гр). После ФПЧ по"'чим 0,55? Е> зсозгр. Такие детекторы применяются в измернльной технике и иногда называются фазочувствительными. Они ":агируют не только на разность фаз, но и на амплитуды исход'. я сигналов. ;;:: Область применения перемножителей ана.чогоных сигналов до"'льно широка и далеко не исчерпывается рассмотренными слуями. КОНГРОЛЪОЫЕ ВОПРОСЫ 1.
В каких случаях нужны регуляторы усиленна> 2. После какого каскада усилителя целесообразно нх размещать? 3. Изобразите схему потенцяометрнчсского регулятора я укажите его преиестна. 4. Каковы возможныс особенности реализащщ регуляторов усиления в схе'х на ОУ? 6 1!атовнтс основные показатели аналоговых перечяожнтелей н разь"щпе нх. 6. На чем основано перемножение по схеме рнс !26? 7 Как догтзгаетсн лииеарнзация перемножнтсля ркс 12.6 но разным входамз 6. Выведите формулу для О„„, в схеме рис !2.9. 9. Лля чего ну>кон диод в схеме рис.
12 10,6> 1О. Найдите Ъг,ч дзя схемы рис. 12.10,а. ГЛАВА !3 УСИЛИТЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГВЛ. МПТОДЫ ПРВДСТАВЛВНИЯ И АНАЛИЗ ШУМОВЫХ СВОЙСТВ АНАЛОГОВЫХ ТРАКТОВ В настоящей главе рассматривается мешаюгцее действие собственных шумов усилительных тактов. При этом под собстиенпыни шумами понимаются дополнительные паразитпые нсточпн«п переменного напряжения или тока, действующие в самом усилительном тракте, аддитннно накладывающиеся на информационный сигнал и препятствуюшне качественному его воспроизведению на выходе. Здесь пе анализируется проявление таких мешаюпшх факторов, как помехи, обусловленные недостаточной фильтрапней питавших напряжений, паводок, вызванных воздействием внеш них электрических и магнитных полей.
Паразнтпые воздейстши такого типа не являются принннпнально неустранимыми и поэтому при рассмотрении шумовых свойств усилителей предельнои чувствительности ие принимаются во внимание. В то же время при разработке юзнструкцнй высокочувствительных трактов и пнтаюших их устройств на устранение воздействия этих факторов золжно быть обращено особое внимание. Таким образом, к усилителям высокой (предельной) чувствнзельности будем относить усилительные тракты с большим коэФ- фициентом усиления.
таким. прп котором на качество выходных сигналов начинают оказывать влияние собственные шумовые зоьн и напряжения. Этн токи н папрях ения порождают пассивные элементы схемы и транзисторы. Именно собственные шумы определяют максимально достижимые значения сигнал/шум н соотвег ственно чувствительность усилительного тракта. В устройствах рассматриваемого типа под чувствительносгью понимается минимальное значение сигнала, прн котором отношение сигнал-шум иа выходе аналогового тракта имеет заранее омворенпое значение. Таким образом, чувствительность усилительного тракта выражается в вольтах (если источник сигнала задан как источник сигнальной ЭДС) и и амперах (еслн этот источник сигнала представлен в анде нспгчпика сшнальпого гока).
Пря этом одновременно указывается отношение сигпал-шум, которому соответствуег это напряжение пзш ток. Осноипымп причинами, поро>кдаюшнми собственные шумо.ые токи и усилительных схемах, являются дискретная структура то ков, протекающих в транзисторах (их электронно-дырочный характер), и тепловое движение свободных электронов в резистинных элементах электронных пеней, в том числе и в резнстннпых 258 " ементах транзисторов.
Следует отметить, что идеальные (без ' терь и неизменные во времени) емкостные и индуктивные сотпвлепия ие явля~отся источниками шумов. :.",' Уровень шумов на выходе усилителя зависит не только от его '.Зффицнента усиления, но и от схемного построения тракта, реимов работы транзисторов. Формы частотной характеристики, ":также от значения и характера выходного сопротивления источ'йка сигнала. " Основными задачами, с которымв приходится сталкиваться ';ри проектировании и применении усилителей высокой чувствиьиости, являются: вычисление общего уровня шумов на выхоопределение отношения сигнал-шум, нахождение условий.
при ' торых указанное отношение достигает наибольшего значения. "техническим задачам, решаемым при анализе предельных н до"ижимых чувствительностей, относятся также задачи согласовапя по шумам путем введения в схему дополнительных согласую, нх элементов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
