Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Джонс М.Х. -> "Электроника - практический курс" -> 114

Электроника - практический курс - Джонс М.Х.

Джонс М.Х. Электроника - практический курс — М.: Постмаркет, 1999. — 528 c.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка): elektronika1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 195 >> Следующая

постоянному току устанавливается таким, чтобы при стремлении к нулю
входного напряжения выходное напряжение также стремилось бы к нулю. Важно
заметить, что логарифм нуля равен минус бесконечности, и что поэтому
напряжение на выходе усилителя будет вести себя самым "диким" образом при
настоящем нуле на входе, и это будет совершенно правильно. Тем не менее,
усилитель будет хорошо работать в интервале значений входного сигнала от
5 мВ до 100 В, как что его динамический диапазон превысит 80 дБ. Типичный
график зависимости выходного напряжения от входного для логарифмического
усилителя с температурной компенсацией приведен на рис. 11.44.
11.16 Прецизионные выпрямители
ОУ можно с успехом применить в том случае, когда для целей измерения
требуется осуществить точное выпрямление малых по величине переменных
напряжений. Нелинейность прямой ветви характеристики диода делает
непосредственное выпрямление малых переменных сигналов очень неточным; в
самом деле, можно считать, что кремниевый диод перестает проводить ток,
как только э.д.с., приложенная в прямом направлении, падает ниже 0,4 В.
Эту трудность можно преодолеть, поместив диод в петлю обратной связи,
охватывающей ОУ, как показано на рис. 11.45. Здесь функцию выпрямления
выполняет диод D{: его включение в петлю обратной связи, охватывающей
усилитель, приводит к тому, что напряжение, действующее на входе схемы
эквивалентно эффективной разности потенциалов, приложенной к диоду в
прямом направлении, поделенному в число раз, равное коэффициенту усиления
усилителя без обратной связи, так что выпрямитель хорошо работает при
входных напряжениях меньше 1 мВ. Второй диод Д и относящийся к нему
резистор нужны в этой схеме просто для того, чтобы обеспечить обратную
связь на время положительного полупериода входного сигнала и, таким
образом, избежать перегрузки усилителя.
Легко построить и двухполупериодный вариант точного выпрямителя, вставляя
"пропускаемую" полуволну с помощью сумматора на ОУ (рис. 11.46). Качество
работы этой схемы определяется точностью сопротивлений 10- и 5-килоомных
резисторов, которые желательно взять с допуском + 2%. Другое название
устройства, показанного на рис. 11.46, - схема получения модуля, так как
в широком диапазоне уровней сигнала
326 "Строительные блоки" аналоговой электроники на интегральных
микросхемах
ю к
-ллл/'А-
10 к
О-АЛММ-
10 к
<i-Р(-
IN4I48
2
ЛЛ/
Di
A IN4I48
. 4к7
d\f\
Источники питания подключены, как на рис. 11.5
Рис. 11.45. Прецизионный однополупериодный выпрямитель.
>0 к
Источники
питания
Рис. 11.46. Прецизионный двухполупериодный выпрямитель (схема получения
модуля), V0ut=-vin .
11.17 Дифференциальный компаратор
11.17.1 Введение
В электронике часто требуется выполнить сравнение, чтобы решить, больше
напряжение сигнала, чем определенный опорный уровень, или меньше.
Простейший пример - это указатель полярности, в котором роль опорного
уровня при сравнении играет общая шина (земля).
В качестве компаратора (сравнивающего устройства - Прим. перев.) можно
Дифференциальный компаратор 327
использовать любой дифференциальный усилитель; в таком применении
усилитель не охватывается отрицательной обратной связью (рис. 11.47).
Большой коэффициент усиления в отсутствие обратной связи в данном случае
означает, что медленно изменяющееся входное напряжение v.n будет вызывать
быстрые изменения выходного напряжения vout, когда vin достигает значения
К^р. Например, vin может быть выходным сигналом фотодетектора, от
которого требуется включать свет при наступлении сумерек; здесь значени-
ем V№F определяется момент, когда происходит включение.
Рис. 11.47. Дифференциальный компаратор: (а) схема, (Ь) характеристика.
На таком ОУ общего назначения, как ИС 741, можно собрать удобный
компаратор для применения в громадном числе случаев. Основной недостаток
этой ИС - малая скорость нарастания выходного напряжения, при которой
время переключения оказывается относительно долгим (примерно
20 мкс). Много быстрее срабатывает ИС 748, применяемая без коррекции
(время переключения < 1 мкс), но это все еще слишком медленно для
надежной работы многих логических схем. Другая проблема, относящаяся к
сопряжению с логическими схемами, состоит в том, что полный размах
выходного напряжения от Vcc+ до Усс_ слишком велик, и это неудобно.
ИС 311 - это готовый компаратор, специально приспособленный к тому, чтобы
преодолеть эти затруднения и быть удобным в тех случаях, когда требуется
сопряжение между аналоговыми и цифровыми системами. Внутри у него имеется
ОУ, к выходу которого подключен транзистор, как показано
328 "Строительные блоки" аналоговой электроники на интегральных
микросхемах
на рис. 11.48. Так сконструированная схема может работать от одного
источника питания, давая - при указанном на рисунке напряжении питания +5
В - скачок О В/+5 В, совместимый с большинством цифровых логических схем.
Выход транзистора с "открытым коллектором" предусматривает включение 1-
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 195 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed