Умножители и делители аналоговых сигналов. Компараторы

ВОПРОС №2

Обычно в нелинейных схемах ОУ используются для умножения и деления аналоговых сигналов. Операции умножения и деления аналоговых сигналов могут быть выполнены несколькими методами. Наиболее часто применяются следующие методы:

– логарифмирования сигналов;

– управления передаточной проводимостью транзисторов;

– разности квадратов;

– усреднения треугольного напряжения, стробирования и нормирования токов.

Метод логарифмирования сигналов

 

U1

 

UВЫХ

U2

 

 

Рис. 11.5. Структурная схема умножителя сигналов

 

Результатом работы схемы (рис.11.5) является напряжение, пропорциональное произведению входных напряжений

UВЫХ = k2 anti ln U3/k1 = k2U1U2,

где U3 = k1 (lnU1 + lnU2 ) = k1 lnU1∙U2.

Для получения делителя аналоговых сигналов используется та же схема, но выходное напряжение будет определяться путем вычитания логарифма входных напряжений и вычисления антилогарифма от этой разности

UВЫХ = k2 anti ln U3/k1 = k2 U1/U2,

где U3 = k1 (lnU1 − lnU2 ) = k1 lnU1/U2.

Достоинством данного метода и логарифмического умножителя является широкий динамический диапазон входных сигналов.

 

Метод изменения коэффициента усиления

(управления передаточной проводимостью транзисторов)

Схема (рис.11.6) построена на согласованной по параметрам биполярной паре транзисторов VT1 и VT2. В этой схеме под действием напряжения U2 через транзисторы VT1 и VT2 протекает переменная составляющая тока преобразователя напряжение-ток (ПНТ)

I2 ≈ 2· IЭ = U2 k2,

где IЭ – эмиттерный ток транзистора VT1 или VT2 при условии идентичности их параметров и характеристики,

k2 = I2 / U2 – коэффициент преобразователя напряжение-ток.