Применения аналоговых перемножителей

На основе аналогового перемножителя можно выполнять различные преобразователи сигналов.

1) Квадратор

. Выполняет операцию возведения в квадрат.

Оба входа параллельны, поэтому выходное напряжение . Полярность напряжения на выходе не зависит от полярности входного напряжения, но может быть любой. Квадраторы широко применяются при измерении среднеквадратичного значения напряжений сложной формы, в том числе и случайных процессов.

2) Устройство извлечения квадратного корня

. Представляет собой квадратор, включенный в цепь обратной связи ОУ. В ОУ (с учетом высокого входного сопротивления и виртуального нуля) токи через R1 и R2 равны между собой:

, откуда ,

где k – масштабный коэффициент квадратора.

Если на выходе квадратора положительное напряжение, то напряжение U1 должно быть отрицательным, тогда обратная связь будет отрицательной. Если U1>0, то ОС в ОУ становится положительной из-за нечувствительности квадратора к полярности его входного напряжения. Это превращает устройство в триггер, который сразу же «защелкивается», т.е. Переключается в состояние насыщения. Чтобы после этого вернуть устройство в рабочее состояние, недостаточно сделать U1<0. Надо еще временно разорвать петлю ОС, что непрактично. Для предотвращения защелкивания в выходной провод ОУ включается диод, который не пропускает на выход отрицательное напряжение, т.е. автоматически разрывает петлю ОС при . Если квадратор инвертирует полярность напряжения, то U1 должно быть положительным и направление диода следует изменить.

3)

Для получения делителя

одного напряжения на другое достаточно в цепь ОС инвертирующего усилителя также включить перемножитель.

Чтобы ОС была отрицательной, коэффициент обратной передачи через перемножитель, а значит, и напряжение Uy должны быть положительными. Если же перемножитель инвертирующий, то должно быть Uy<0. Напряжение Ux может быть любой полярности, например

1. переменным. При равенстве токов через R1 и R2 найдем

, откуда ,

где k – масштабный коэффициент перемножителя.

Для компенсации сдвига нуля выходного напряжения ОУ, обусловленного его входным током, включают балансный резистор . Некоторые серийные микросхемы перемножителей (например, 525ПС2) уже имеют внутри встроенный выходной ОУ. Тогда для реализации делителя или устройства извлечения корня достаточно лишь соответствующего взаимного соединения выводов микросхемы и подключения к ней потенциометров настройки.

4) Регулятор усиления

. Регулируемое переменное напряжение подается на один вход перемножителя сигнал, а постоянное регулирующее – на другой вход. Для получения малых нелинейных искажений и большого динамического диапазона регулирования переменное напряжение нужно подавать на более линейный вход.

5) Преобразователь частоты

.

Если в перемножителе на дифференциальных усилителях вместо резистивной нагрузки включить параллельный колебательный контур, то получим так называемый двойной балансный смеситель. На контуре выделяется промежуточная частота (обычно разностная).

6) Фазовый детектор

.

На перемножитель поступают детектируемое колебание и опорное колебание . Результирующее колебание

.

После фильтра нижних частот ФНЧ получим .

7) Умножитель частоты

.

Пусть входное синусоидальное напряжение . Возведение в квадрат дает

Перейти на страницу: 1 2

Советуем почитать:

Применение метода вейвлет-кодирования для сжатия и реконструкции физиологической информации, передаваемой по каналу радиотелеметрии
Современная медицина неразрывно связана с применением различных диагностических и терапевтических приборов и тенденция к дальнейшему внедрению технических средств в медико-биологическую прак ...

Проектирование трансформатора общего назначения
За, последние годы широкое применение получила радиоэлектронная техника, характер и функции которой требуют применения десятков и сотен тысяч различных комплектующих изделий, среди котор ...

Узлы формирования и обработки первичных сигналов
Современные УЗ сканеры являются сложными многофункциональными устройствами. Они позволяют выполнять исследования в реальном масштабе времени в режиме М и режиме В, а так ...

Меню



© 2015 TechExternal