Методы получения нелинейных статических характеристик. Генераторы на основе систем обратной связи, страница 2

26.

Прылады для вызначэння модуля ўваходнага сігналу з’яўляюцца асобным выпадкам нелінейных пераўтваральнікаў. Пасіўныя дыёдныя выпрамляльнікі, частка якіх таксама адносіцца да схем вызначэння модуля, вывучаліся ў курсе электронікі, таму разгледзім толькі актыўныя выпрамляльнікі. Найбольш часта ў гэтых схемах выкарыстоўваюць дыёды ў якасці ключоў з кіраваннем становішча ўключэння ці выключэння самім напружаннем сігналу.

Схемы вызначэння модуля; а) выпрамляльнік на адным АУ; б) выпрамляльнік на двух АУ

Выпрамляльнік на мал. а працуе наступным чынам. Пры Uin > 0 дыёд VD1 адкрыты, VD2 – закрыты, і схема ўяўляе сабой інверсавальны ўзмацняльнік з каэфіцыентам узмацнення K = –1. Пры Uin<0 закрыты VD1 і адкрыты VD2, а схема ўяўляе сабой неінверсавальны ўзмацняльнік з каэфіцыентам узмацнення K = 1. Гэта значыць, што статычная характарыстыка мае выгляд: Uout = –|Uin|.

на мал. б. Пры Uin > 0 VD1 адкрыты, VD2 закрыты. Напружанне на неінверсавальным уваходзе DA2 з улікам нулявых уваходных токаў роўна напружанню на інверсавальным уваходзе DA1, якое, у сваю чаргу, з-за ўласцівасцей АУ з адмоўнай зваротнай сувяззю роўна нулю. Тады каскад на DA2 з’яўляецца інверсавальным узмацняльнікам з K = –R5/R4, на ўваход якога паступае частка выхаднога напружання DA1, вызначаемая як –R2×Uin/R1. Тады сувязь выхаднога напружання з уваходным выглядае як Uout = Uin×R2×R5/(R1×R4). Калі выбраць супраціўленні рэзістараў такім чынам, каб выконвалася умова R2×R5/(R1×R4) = 1, атрымаем, што для Uin > 0 Uout = Uin.

Пры Uin < 0 VD1 закрыты, VD2 адкрыты. Рэзістар R2 злучаны з пунктам «віртуальнай» зямлі, і каскад на DA2 уяўляе сабой неінверсавальны ўзмацняльнік з каэфіцыентам узмацнення

, на ўваход якога паступае частка выхаднога напружання інверсавальнага каскада на DA1 з паслядоўна злучанымі R3 і VD2 у ланцузе зваротнай сувязі, што вылічаецца наступным чынам: –R3/R1. Выхадное напружанне набывае выгляд

.

Схема вызначэння модуля метадам кавалкава-лінейнай апраксімацы

Блок фармавання лінейных характарыстык уключае інверсавальны ўзмацняльнік з каэфіцыентам узмацнення K = –1 на DA1 і паўтаральнік напружання на DA2. Блок паддыяпазонаў выкананы на DA3, аналагавы камутатар – на DA4.

Да нелінейных ланцугоў адносяцца і ўзмацняльнікі з кіруемым каэфіцыентам узмацнення, схемы якіх прыведзены на мал

Мал. 73. Схемы ўзмацняльнікаў з кіруемым каэфіцыентам узмацнення: а) са змяненнем знака пры дапамозе пераменнага рэзістара; б) са змяненнем  знака на палявым транзістары

.

Узмацняльнік на мал. 73а мяняе каэфіцыент узмацнення ад K =  = –R1/R1 = –1 пры ніжнім становішчы рухавічка R2 (схема з’яўляецца інверсавальным узмацняльнікам) да K = +1 – пры верхнім.

Разлік схемы на мал. 73б праводзіцца стандартным чынам з улікам ахопленасці АУ адмоўнай сувяззю. Для забеспячэння электроннага рэгулявання каэфіцыентам узмацнення R3 у схеме на мал. 73б мяняюць на дзельнік напружання R3, VT1, што дазваляе ажыццяўляць кіраванне каэфіцыентам узмацнення практычна ад +1 да –1 шляхам змянення супраціўлення паміж сцёкам і вытокам VT1 (мал. 73б). Палявы транзістар выкарыстоўваецца як кіруемы напружаннем рэзістар пры малых напружаннях паміж сцекам і вытокам. Схема змянення каэфіцыента ўзмацнення, прыведзеная на мал. 73б, выкарыстоўваецца адносна рэдка ў сувязі з вялікім роскідам характарыстык палявых транзістараў.

Мал. 74. Схема ўзмацняльніка з кіруемым каэфіцыентам узмацнення без змены знака (а) і АРУ з яго выкарыстаннем (б)