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.