October 16 2017 22:50:35
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
нелинейные преобразователи с использованием нелинейности характеристики
АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СИГНАЛОВ

Наибольшее распространение получили нелинейные преобразователи с использованием нелинейности характеристики полупроводникового диода. Непосредственное использование прямой ветви ВАХ, имеющей для напряжений u>>φТ близкую к экспоненциальной зависимость тока от напряжения img27позволяет реализовать логарифмирующий преобразователь. Если задавать ток i, то напряжение определяется соотношением

img28,

где I0 – тепловой ток диода.

В преобразователе источник напряжения V и последовательно подключенный резистор R с большим сопротивлением создают ток i @ u1 ∕ R, а выходное напряжение снимается с диода Д (рис.11.9,а).


Рис.11.9. Схемы пассивного (а) и активного (б) логарифмирующих преобразователей и перемножитель сигналов на их основе (в)

В соответствии с характеристикой диода выходное напряжение

img29

определяется логарифмом входного сигнала. К недостаткам преобразователя следует отнести существенную зависимость его проходной характеристики от внешних воздействий (температуры, электромагнитных полей) и нагрузки.  

Для улучшения параметров нелинейные преобразователи (формирователи, выпрямители, ограничители, модуляторы, детекторы, перемножители) реализуются на основе нелинейных резисторов, включенных в цепи прямых и обратных связей усилителей.

Включение диода в цепь обратной связи ОУ (рис.11.9,б) позволяет повысить точность задания тока и уменьшить влияние нагрузки на характеристику преобразователя. Для идеальной модели ОУ потенциал инвертирующего входа весьма близок к нулю и резистор R определяет ток диода img30. Соотношение, описывающее выходное напряжение такое же, как и для пассивной схемы, что свидетельствует о зависимости точности преобразователя от температуры. Если диод Д и резистор R поменять местами, то усилитель реализует функцию антилогарифма

img31.

На основе логарифмирующих преобразователей несложно построить устройства, осуществляющие операции умножения и деления аналоговых сигналов. Перемножитель аналоговых напряжений u1 и u2 состоит из двух логарифмирующих усилителей, образующих сигналы  img32, img33, сумматора, на выходе которого получается напряжение  img34 и антилогарифмирующего усилителя с выходным сигналом img35(рис.11.9,в). Использование вычитателя вместо сумматора в рассмотренной схеме приводит к устройству, выполняющему функцию деления img36.

Гораздо больше распространены преобразователи, работающие при знакопеременных сигналах и основанные на преимущественно одностороннем пропускании тока диодом. При анализе и проектировании устройств с диодами используется кусочно-линейная аппроксимация их характеристик:

  • iд @ 0 для закрытого диода при uд < U*;

  • uд @ r iд U* для открытого диода при iд > 0.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.06 секунд 2,254,051 уникальных посетителей