Соклоф С. Аналоговые интегральные схемы (1988) (1095417), страница 65
Текст из файла (страница 65)
ОУ с электронным управлением коэффициентом усиления (рис, 35.20), В этой схеме снова используется зависимость сопротивления от изменения напряжения полевого транзистора с рп-переходом для управления коэффициентом усиления ОУ с обратной связью схемы. Однако в этой схеме коэффициент усиления является линейной функцией от управляющего напряжения. 5.21. Следящий стабилизатор напряжения (рис.
35.21). Дан ная схема вырабатывает два напряжения, одинаковые по амплнтУде и пРопоРциональные опоРиомУ напРЯжению раею но противоположные по знаку. Два транзистора использованы только для увеличения нагрузочной способности схемы. 5.22. Прецизионный фазовращатель с высоким входным и ниэ ким выходным сопротивлением (рис. 35,22).
Схема вырабатывает два выходных напряжения, одинаковые по амплитуде а противо положные по знаку. 5.28. Измерительный усилитель с высоким входным и низким выходным сопротивлением (рис. 35,28), Зто по существу вычитаю Хара«тернет>спи и применение ОУ „нн усилитель, ио с очень высоким входным сопротивлением по обоим входам. 5 24, Измерительньсй усилитель с высоким входным и низким сходным сопротивлением (рис. 35.24). Зто дифференциальный усилитель с очень высоким входным сопротивлением по обоим в„одам и очень низким выходным сопротивлением. 5 25. Экспаненциальньсй преобразователь (рис. 35.25). Зта схема вырабатывает выходное напряжение, скорость нарастания которого при увеличении входного напряжения является экспоненциальной функцией. Входное напряжение У; может быть как положительной, так и отряцательной полярности, выходное же напряжение в любом случае будет иметь положительную полярнскть.
5.26. Схема возведения в степень на основе логарифмирования (рис. 35.26). Зта схема представляет собой комбинацию логарифмического и антилогарнфмического преобразователей н обеспечнйеСнь виет передаточную характерисгяку вида Уо = У, С ь. Отметим, что показатель степени сге/ссь не обязательно должен быть целочисленным, он при желании может быть выбран как меньше. так и больше единицы.
5.27. Усилитель с зкспоненциальным управлением коэффициентом усиления (рнс. 35.27). Зкспоненциальная характеристика управления коэффициентом усиления в этой схеме позволяет менять коэффициент усиления с обратной связью в достаточно широких пределах при относительно небольшом изменении управляющего напряжения (напряжения ЛРУ). 5.28. Функциональны[с еенерипюр (рнс. 35.28).
Фупкнпональиая зависимость, получаемая при помощи данной схемы, является функцией, обратной передаточной характеристике устройства, стоящего в цепи обратной связи 5 29. Интеерссрусасцая схема са сбросом (рис. 35.29). В интегрнРусощсй схеме со сбросом перед началом интегрирования транзистор ~?с открыт для разряда конденсатора С, и установки выходного напряжения в начальный момент времени. Затем трап. аястор закрывается, и выходное напряжение равно интегралу от входного напряжения Уа = ~ (Ус/И>С>) д(. 4 5 80 с7рецссзссонная схема огриничения, управляемая напряженнчн "ием (рнс. 35.30).
Зто схема неинвертирующего усилителя с единчным коэффициентом усиления, которая «обрезаетп выходное напр жение до уровня Уяве, так, что Уа= Ув при Ув < Уянр н поля с = Уяпь апя Ув > Уяс„, причем Упс„может быть любой л"Рности ))рямое падение напряжения на диоде поделено на 12" 366 коэффициент усиления без обратной связи усилителя, так что оно очень слабо влияет на работу этой схемы. Если поменять полярность включения диода О„ то передаточная характеристика бУдет иметь вид г'о = Рз дла г'з ) )Раве и Ро —— Р для ) з < Кяве 5.31. Прецизионная схема восстановления постоянной составляюи(ей, управляемая напряжением (рис. 35,31).
Данная схема вырабатывает выходное напряжение, переменная составляющая которого такая же, как и у входного напряжения, а постоянная составляющая сдвинута таким образом, что выходное напряжение не опускается ниже Ряв„. Напряжение авве может быть любой полярности. Если поменять полярность диода Оы то опять переменные составляющие входного и выходного напряжений будут одинаковы, а постоянная составляющая выходного напряжения сдвинется так, что выходное напряжение никогда не превысит х яве. Прямое падение напряжения на диоде поделено на коэффициент усиления без обратной связи А.„поэтому в большинстве случаев его влияние на работу схемы будет незначительным.
5.32. Схема переключения полярности коэффициента усиления, управляемая напряжением (рис. 35.32). Эта схема является и~вертпрующим усилителем с коэффициентом усиления с обратной связью Ась = — (1 + й,/И,), когда транзистор Я, открыл (Г„„им =О), и неинвертирующим усилителем с Ась — — 1 + И,/И» когда ч), закрыт (Г„„и,1 <*г' ). Коэффициенты усиления в обоих случаях примерно равны при условии, что гв, (( И .
5.33. Уиравляемый напряжением резистивный (емкостный) умнозкитель (рис. 35.33). Если сопротивление обратной связи У„ этой схемы привести ко входу, то соответствующее входное сопротивление определяется по формуле Е, = Уе/(!+А), а соответствующая входная проводимость У, = (1 + А) Ую Если в цепи обРатной свЯзи стоит конденсатоР емкостью Се, то схема Работает как емкостный умножитель.
При этом если коэффициент усиления усилителя регулируется управляющим напряжением, то входная емкость будет меняться в зависимости от управляющего напра ке. ния. 5.34. Имитатор индуктивности (рис. 35.34). Входное сопротивление этой схемы обратно пропорционально сопротивлению обратной связи Е„и определяется выражением Л, = И,Изей' Если Ее — конденсатор емкостью С„, то формула для входного сопротивления имеет вид Л, = /гоИ,П,Се = /ы/.,ч, т. е. входно~ сопротивление эквивалентно индуктивности /.,ч = РьйзСе. 5.35. Мультиплексор аналоговых сигналов (рис. 35.35) В этой схеме гс» ..., ~рн — неперекрывающиеся временные импуль~~ низким активным уровнем; транзисторы !~„..., 9н откры™ при подаче на один из транзисторов временного импульса с ак Характеристики и применение ОУ явным уровнем разрешается прохождение сигнала с выбранного входа на выход.
Сопротивление )с, должно быть выбрано так, чтобы Й~ )) ге« <они Одним из вариантов является использование последовательно- параллельной ключевой схемы: включение последовательно с й дополнительного полевого транзистора, управляемого импуль- сами с высоким активным уровнем. В этом случае, когда шунти- рующий полевой транзистор открыт, соответствующий последо- вательно включенный ключевой транзистор закрыт, и обратно. 5,36. Симметричный двухсторонний огранетитель (рнс.
35.36). Зта схема обеспечивает двухстороннее ограничение выходного напряжения. Схема сделана таь, что нет чрезмерной утечки тока с выхода ОУ, поскольку ограничивающие диоды включены в цепь обрзтной связи, а не между выходом и «землей». 5,37. Фазовращатель с постоянной амплитудой (рис. 35.37). Данная схема имеет не зависящий от частоты коэффициент усиле- ния с обратной связью по напряжению, равный единице. Однако фазовый сдвиг меняется при изменении частоты от 0 на нулевой частоте (постоянный ток) до — 180' на высоких частотах.
Схему можно использовать в качестве устройства временной задержки с временем задержки Те, определяемым по формуле Ти = ф«о, где ~Р— фазовый сдвиг. 5.38. Мостовой усилитель (рис. 35.38). Зта схема представляет собой обычный термометр. Если в мостовой схеме использовать пьезорезистивный компонент, то схему можно использовать в ка- честве датчика давления или деформации. 5.39. Активный паласовой КС-усилитель (рис.
35.39). Зту схему можно использовать как полосовой усилитель для усиления сигналов, частоты которых лежат в некоторой узкой полосе, и подавления сигналов с частотами вне этой полосы. Применение такой схемы наиболее выгодно на низких частотах, так как прв этом для ее реализации необходимы только ЯС-цепи и не яужны индуктивностн. 5.40 Генератор меондрои (рнс. 35.40). Зта простая схема вы- Рабатывает прямоугольные импульсы с амплитудой, практически Равной полному напряжению питания ($", )г ), и частотой, опре- деляемой постоянной времени И,С,. Обратите внимание на ис- пользуемое в этой схеме сочетание положительной и отрицательной обратной связи. 5 4! .
Прециз анны й генератор треугольных имл ульспв (Рнс 35.41). Данная схема вырабатывает выходной сигнал в форме Шмитт, треугольника с очень ровными сторонами. ОУ А — триггер 1 митта, А« — интегратор, А, используется в качестве ипвертиРующего усилителя. 5 42 выбо кн 42. Схема выборки и хранения (рис, 35.42). Зто простая схема оРкн и хранения, которая фиксирует входное напряжение за 888 Глава В короткии временной интервал, а затем хранит выбранное значение в течение длительного времени. Отметим, что два повторителя напряжения использованы для развязки от источника входного сигнала и нагрузки.
5.43. Заземленный источник тока (рис. 35.43). Это источник постоянного гока, управляемый напряжением и вырабатываю. ший выходной ток 1ь = (1', — У,)Я,. Выходной ток можев быль любой полярности, причем один из выводов сопротивления нагрузки, на которую работает источник тока, может быть заземлен. 5.44. Схема, вырабатывающая выходное напряжение, линейно возрастающее с темпершпурой (рис. 35.44). Это интересная схема, выходное напряжение которой прямо пропорционально абсолютной температуре.