December 15 2017 04:18:13
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Пассивные диодные выпрямители
АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СИГНАЛОВ

Для улучшения характеристик и снижения влияния дестабилизирующих факторов преобразователи реализуют на основе ОУ с диодными схемами в цепях ООС. Включение диодного ограничителя в обратную связь ОУ позволяет осуществить гибкое управление уровнем ограничения в широких пределах. Установку уровня ограничения схемы с диодом в цепи обратной связи можно осуществить с помощью напряжения U0 на неинвертирующем входе ОУ (рис. 11.13,а).


Рис.11.13. Ограничитель сигнала на ОУ (а), его характеристика (б) и детектор (в)

Положительный разностный сигнал на входе ОУ при u1 < U0  создает высокое положительное напряжение на его выходе, которое открывает диод и приводит к соединению выходного зажима с инвертирующим входом, что обеспечивает близкий к единице коэффициент передачи по неинвертирующему входу и img42 (рис. 11.13,б). Повышение входного напряжения до u1  > U0 изменяет полярность выходного напряжения ОУ, что вызывает запирание диода и передачу входного сигнала на выход, минуя ОУ, через резистивный делитель с коэффициентом R2 ∕(R1 + R2).

Пассивные диодные выпрямители с напряжением отпирания U* вносят существенные погрешности при работе с небольшими входными напряжениями. Измерительные детекторы сигналов (выпрямители) могут быть реализованы по схеме ограничителя с нулевым пороговым уровнем. Включение диодной схемы в цепь обратной связи ОУ  (рис. 11.13,в) дает малое значение порогового напряжения и может обеспечить усиление выходного сигнала. При отрицательном входном сигнале u1 < 0 положительное напряжение на выходе ОУ запирает диод Д2  и открывает диод Д1, что обеспечивает близкий к нулевому значению уровень выходного напряжения img43.

Изменение полярности входного сигнала  u1> 0 приводит к инверсии состояния диодов (Д1 – закрыт, Д2 – открыт) и работе усилителя с резистивной обратной связью, обеспечивающей коэффициент усиления img44.

С точки зрения схемотехники функциональные блоки на основе ОУ можно считать усилителями с изменяемым коэффициентом усиления. Важное для практического применения электрическое управление коэффициентом передачи усилителя можно осуществить, например, изменяя сопротивление канала rк полевого транзистора напряжением, приложенным к его затвору (рис.11.14,а). Коэффициент передачи блока определится выражением img45.


Рис.11.14. Операционный блок с аналоговым (а) и цифровым (б) управлением

Современные функциональные преобразователи на ОУ в качестве регулируемого элемента используют сопротивление в цепи обратной связи, которое изменяют с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) по заданному закону под управлением цифрового сигнала N (рис.11.14,б).

Схемотехника нелинейных преобразователей не ограничивается применением ОУ в качестве активных элементов. Простые транзисторные перемножители на базе каскадов с управляемым коэффициентом усиления составляют основу распространенных радиоэлектронных устройств (амплитудных модуляторов, преобразователей частоты).

В системах обработки сигналов, оперирующих с импульсными сигналами, возникают задачи изменения параметров импульсов (формы, длительности) и последовательностей (периода следования). Соответствующие преобразователи могут быть построены как на основе рассмотренных формирователей с ОУ, так и других элементах. Для формирования коротких импульсов можно применить дифференцирующую цепь совместно с рассмотренным ранее детектором Д на ОУ (рис.11.15,а).


Рис. 11.15. Формирователь коротких импульсов (а) и диаграмма его работы (б)

Пассивная RC цепь формирует короткие двуполярные импульсы, длительность которых определяется постоянной времени img46 а последующее детектирование оставляет только импульсы положительной полярности (рис.11.15,б).

В совместных аналого-цифровых системах для целей преобразования длительностей прямоугольных импульсов часто применяют схемы на  цифровых логических элементах. Короткие прямоугольные импульсы можно получить в цепочке инверторов, подключенных к схеме совпадения (рис. 11.16,а).


  Рис.11. 16. Формирователь импульсов на ЛЭ (а) и диаграмма его работы (б)

На схему совпадения ой сигналы поступают непосредственно с входа и после прохождения нечетного числа инверторов. Длительность полученного импульса определяется временем задержки распространения сигнала в цепочке из n инверторов: img47(рис. 11.16,б).

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: 0.03 секунд 2,297,538 уникальных посетителей