Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
иметь подходящий коэффициент усиления, соответствующий постоянной к.
Аналоговый умножитель применяется в качестве управляемого напряжением
аттенюатора (рис. 11.53). Простым применением такой схемы является
управление коэффициентом усиления в устройстве звукового диапазона на
расстоянии: поскольку коэффициент усиления меняется путем изменения
постоянного напряжения, нет необходимости в том, чтобы проводники со
звуковым сигналом шли к удаленному регулятору; тем самым устраняется
риск, что будут наводки фона. Путем выпрямления и сглаживания самого
сигнала и вычитания получающегося постоянного напряжения, определяе-
Аналоговым
перемножителъ
к У% Уу
О
(рис. 11.51)
Входной сигнал с макс.
Выходной
сигнал
>. кв. знач.
Постоянное
управляющее 0 " +5 В
напряжение
Рис. 11.53. Применение аналогового умножителя в качестве управляемого
напряжением аттенюатора.
334 "Строительные блоки" аналоговой электроники на интегральных
микросхемах
мого уровнем сигнала, из постоянного управляющего напряжения можно
обеспечить автоматическую регулировку усиления (АРУ). В этом случае с
ростом входного сигнала управляющее напряжение уменьшается и выходной
сигнал остается более или менее постоянным. По этому принципу можно
построить устройство автоматического сжатия динамического диапазона
(подавления громкости) и устройство автоматического расширения
динамического диапазона. Можно собрать, например, схему автоматического
уменьшения громкости музыки на время того или иного объявления, в которой
управляющее напряжение будет формироваться из другого сигнала, а именно,
из речевого сигнала, поступающего от микрофона. Таким устройством
("ducking" device) часто пользуются диск-жокеи.
Стоит отметить, что в случае, когда от умножителя типа 1495 требуется
только переменный сигнал на выходе, схему, приведенную на рис. 11.51,
можно упростить, отказавшись от дифференциального усилителя на выходе.
Вместо этого постоянную составляющую выходного напряжения можно
исключить, пропустив через разделительный конденсатор выходной сигнал
непосредственно с вывода 14 или с вывода 2 ИС 1495.
11.20 Аналоговый делитель
Деление осуществляется путем включения умножителя в цепь обратной связи,
охватывающей ОУ. На рис. 11.54 показано, как это можно сделать, ис-
Рис. 11.54. Аналоговый делитель.
Аналоговый делитель 335
пользуя умножитель, представленный на рис. 11.51, и еще один усилитель
типа 741.
Считая инвертирующий вход этого усилителя мнимой землей и принимая во
внимание обычные предположения о свойствах ОУ, имеем:
Ц = 1кМо (11.35)
R2 R!
или, в результате преобразований, kR2 VY
Таким образом, при к = 0,1 и R/ R2 = 0,1 при указанных сопротивлениях
резисторов получаем:
vo=^r- (П.36)
Может возникнуть некоторая трудность с начальной установкой делителя,
если принять во внимание, что при нуле в знаменателе результат равен
бесконечности. Другими словами необходимо до включения делителя
установить конечное значение напряжения Vr скажем, 1 В. Делить на малые
величины (VY < 0,5 В) опасно, так как ОУ имеет большой коэффициент
усиления, и в случае, когда необходимо обеспечить более высокую точность,
чем 5%, требуется аккуратная подстройка регуляторов смещения. Лучше всего
сначала установить нуль смещения на выходе умножителя, до его включения в
петлю обратной связи.
Конденсатор С применяется в качестве дополнительной коррекции на высоких
частотах для того, чтобы обеспечить устойчивость, несмотря на
дополнительный сдвиг по фазе в умножителе. Включенные на выходе навстречу
один другому стабилитроны предотвращают защелкивание, когда VY стремится
к нулю. Если этих диодов нет, и Vy падает до нуля, то напряжение на
выходе ИС 741 стремится к бесконечности, но его рост, по очевидным
причинам, прекращается вблизи 15 В. Если при этом сигнал на входе X будет
больше 12 В, то этого окажется достаточным, чтобы временно перевести
умножитель в нерабочее состояние, так что он не сможет надлежащим образом
отреагировать, когда Vy станет ненулевым. Схема будет оставаться в
защелкнутом состоянии, пока не будут выключены и вновь включены источники
питания. Включенные навстречу один другому стабилитроны с рабочим
напряжением 10 В ограничивают выходное напряжение значением
приблизительно 10,5 В, которого недостаточно, чтобы вызвать защелкивание.
Максимальное значение VY равно +5 В, и важно отметить, что напряжение VY
должно быть положительным. Что же касается Vz, то оно может быть любым из
интервала от -25 В до +25 В.
Если входы умножителя X и Y соединить вместе, то напряжение будет
квадратным корнем от величины Vz. В этом случае Vz должно быть
отрицательным и оставаться в пределах от 0 В до -25 В.
336 "Строительные блоки" аналоговой электроники на интегральных
микросхемах
11.21 Аналоговое моделирование
11.21.1 Введение
Мы уже видели как можно с помощью сумматоров, усилителей и умножителей
моделировать различные алгебраические уравнения. Известны случаи, когда
