Методы получения нелинейных статических характеристик. Генераторы на основе систем обратной связи

23. экспаненцыяльны ўзмацняльнік (экспаненцыятар) вырабляе выхадное напружанне, прапарцыянальнае экспаненце ўваходнага .

ўраўненні па кантуры ^, Uin, калектар VT1, эмітэр VT1, «–» уваход АУ, «+» уваход АУ, ^ і па контуры ^, «+» уваход АУ, «–» уваход АУ, R1, выхад, Uout, ^ у схеме экспаненцыятара.   IE = IC + IB » IC

a)эканенцыятар на транзістары ў дыёдным уключэнні

b)экспаненцыятар з паменшаным уплывам току базы

Экспаненцыятар з тэмпературнай кампенсацыяй

Пры дапамозе экспаненцыяльнага ўзмацняльніка магчыма атрымаць ступенныя функцыі ўваходнага сігналу з любой асновай b, для чаго выкарыстоўваюць суадносіны

a).                            

для функцыі U_out = b  для функцыі U_out = (U_in)^a

экспаненцыятараў пры Uin > 0 з выкарыстаннем выразу

b)  

24.

Тыповым метадам атрымання нелінейных статычных характарыстык з’яўляецца кавалкава-лінейная апраксімацыя, якая заключаецца ў разбіцці патрабуемага дыяпазону ўваходнай велічыні на рад паддыяпазонаў, у кожным з якіх залежнасць выхаднога сігналу ад уваходнага лічаць лінейнай.

Структурныя схемы прылад з кавалкава-лінейнай апраксімацыяй: а) пры адначасовым фармаванні ўсіх лінейных характарыстык; б) пры розначасовым фармаванні лінейных характарыстык

У якасці аналагавых камутатараў можна выкарыстаць любыя з ключоў, але на практыцы часцей ужываюць інтэгральныя камутатары аналагавых сігналаў з кіраваннем лічбавым кодам.Патрэбны кампаратар, які вызначае пападанне ўваходнага сігналу ў зададзены дыяпазон напружанняў. Прынцыповая схема двухпарогавага кампаратара прыведзена на мал.

а) прынцыповая схема двухпарогавага кампаратара; б) дыяграмы двухпарогавага кампаратара

На выхадзе двухпарогавага кампаратара прысутнічае ўзровень лагічнай «1» пры выкананні ўмовы U₁ < Uin <U2

25.

Электронны ключ прызначаны для прапускання да нагрузкі ўваходнага сігналу ва ўключаным стане і ўстанаўлення на нагрузцы нулявога напружання ў выключаным стане. Існуюць тры асноўныя тыпы электронных ключоў, якія паказаны на мал.

Схемы злучэння крыніцы сігналу з нагрузкай пры дапамозе ключоў: а) паслядоўны ключ; б) паралельны ключ; в) паралельна-паслядоўны ключ

Схемы замяшчэння ключа ў замкнутым (а) і разамкнутым (б) становішчах

Паслядоўны ключ не забяспечвае ўстанаўлення нулявога напружання на нагрузцы пры яе актыўна-ёмістасным характары, паколькі пры разамкнутым кантакце напружанне на RL падае да нуля не імгненна, а з пастаяннай часу, вызначаемай нагрузкай.

ключа ў замкнутым (а) і Схемы замяшчэння разамкнутым (б) становішчах .

Rin сімвалізуе супраціўленне замкнутага ключа, якое ў агульным выпадку залежыць ад току ib праз замкнуты ключ; Ein – крыніца астаткавага напружання; L – індуктыўнасць вывадаў; RD, CD – супраціўленне і ёмістасць паміж кіравальным і кіруемым ланцугамі; UD – напружанне кіравання для замыкання ці размыкання ключа; Rout – супраціўленне выцечкі (супраціўленне замкнутага ключа); iout – ток выцечкі; Cout – ёмістасць паміж разамкнутымі вывадамі ключа.

Простыя і хуткасныя камутатары сігналаў будуюцца на аснове дыёдаў, паколькі дыёд валодае высокім супраціўленнем у закрытым становішчы і нізкім у адкрытым.

Схемы паслядоўных ключоў на дыёдах: а) ключ на двух дыёдах; б) маставы ключ з развязанымі ланцугамі сігналу і кіравання; в) маставы ключ з ланцугом кіравання адносна агульнага пункта.

Ключ на мал. а знаходзіцца ў замкнутым становішчы пры адкрытых дыёдах, калі UD > Uin. Склаўшы ўраўненне па другім законе Кірхгофа па контуры ^, Uin, катод VD1, анод VD1, анод VD2, катод VD2, UL, ^, атрымаем

Супраціўленне замкнутага ключа вызначаецца двума паслядоўна злучанымі дыферэнцыяльнымі супраціўленнямі дыёдаў па формуле

Недахопам схемы на мал. б з’яўляецца адсутнасць агульнага пункта ў крыніцах сігналу і кіравання, таму на практыцы часцей ужываюць схему на мал. 63в, у якой кіравальны сігнал UD > 0 праз інвертар напружання і дыёды VD5, VD6 закрывае дыёды моста; пры UD < 0 VD1 – VD4 адкрываюцца праз RD₁ і RD₂.

Ключы на біпалярных транзістарах: а) паралельны ключ на транзістары ў прамым уключэнні; б) паралельны ключ на транзістары ў інверсным уключэнні; в) паслядоўны ключ на транзістары ў прамым уключэнні; г) паслядоўны ключ на транзістары ў інверсным уключэнні; д) паралельна-паслядоўны ключ; е) кампенсаваны ключ на транзістарах ў інверсным уключэнні

мал. а) і в) выкарыстоўваюць у якасці замкнутага становішча транзістар у рэжыме насычэння, які задаецца пераводам эмітэрнага пераходу транзістара ў адкрытае становішча пры току базы большым, чым ток базы насычэння.

У адрозненне ад дыёдных ключоў на калектарным і эмітэрным пераходах назіраюцца розныя напружанні, якія не кампенсуюць адзін аднаго, таму напружанне зрушэння для ключоў на транзістарах з прамым уключэннем дасягае 0,2 В. Супраціўленне замкнутага транзістара складае велічыню да 100 Ом, час пераключэння залежыць ад ступені насычэння і дасягае 1 мкс.

Ключы на палявых транзістарах: а) паслядоўны ключ на палявым транзістары з кіравальным пераходам; б) паслядоўны ключ на каскадна злучаных палявых транзістарах з ізаляваным затворам; в) паралельна-паслядоўны ключ на палявых транзістарах з ізаляваным затворам; г) паслядоўны двухбаковы ключ на палявых транзістарах з ізаляваным затвора

Ключы на палявых транзістарах з кіравальным PN-пераходам і ізаляваным затворам часцей за іншыя ўжываюцца ў складзе інтэгральных мікрасхем і маюць малыя токі выцечкі, нізкае спажыванне па ланцугу кіравання, малое пранікненне з кіравальнага ланцуга на крыніцу сігналу ў нагрузку і г.д.