Полосовой и режекторный фильтр. Активные фильтры. Фильтры 2-го порядка. Стабилизация гистерезиса в триггерах. Логарифмические усилители, страница 7

У схемах на мал. 54 транзістар застаецца ў дыёдным уключэнні, паколькі калектар злучаны з пунктам «віртуальнай» зямлі, і таму яго патэнцыял роўны патэнцыялу базы. Пры гэтым токі праз R1 роўныя токам калектараў за выключэннем уваходнага току АУ.

Агульным недахопам усіх пералічаных схем лагарыфматараў з’яўляецца тэмпературная залежнасць выхаднога напружання, якая абумоўлена тэмпературнай залежнасцю IС₀ і ў некаторай ступені jT. Для ажыццяўлення тэрмакампенсацыі можна выкарыстаць узаемную кампенсацыю тэмпературных дрэйфаў у дыферэнцыяльным ўзмацняльніку на біпалярных транзістарах. Адна з магчымых схем лагарыфматара з тэрмакампенсацыяй прыведзена на мал. 55,

Для вываду статычнай характарыстыкі лагарыфмічнага ўзмацняльніка з тэрмакампенсацыяй складзем ураўненні па другім законе Кірхгофа па контурах: 1) ^, Uin, R1, «–» уваход DA1, «+» уваход DA1, ^; 2) ^, UREF, R2, «–» уваход DA2, «+» уваход DA2, ^; 3) ^, база VT1, эмітэр VT1, эмітэр VT2, база VT2, R4, ^; 4) ^, Uout, выхад DA1, R3, R4, ^:

               (4.18)

Ураўненні Эберса–Мола для VT1 і VT2 прымаюць выгляд:

; .                      (4.19)

Транзістары знаходзяцца ў аднолькавых тэмпературных умовах і падабраны такім чынам, каб іх зваротныя токі былі роўныя, для чаго часцей VT1 і VT2 уваходзяць у склад адной транзістарнай мікразборкі. Тады

; .  (4.20)

З (4.20) з улікам (4.19) атрымліваем

; .(4.21)

У статычную характарыстыку (4.21) зваротныя токі калектараў не ўваходзяць, але застаецца больш слабая тэмпературная залежнасць выхаднога сігналу, абумоўленая jТ, якую можна кампенсаваць выкарыстаннем у якасці тэрмарэзістара R4. Існуюць больш складаныя лагарыфматары з некалькімі дыферэнцыяльнымі каскадамі, у якіх ажыццяўляецца і кампенсацыя jТ.

Разлік статычнай характарыстыкі тэрмакампенсаванага экспаненцыятара прынцыпова аналагічны разліку тэрмакампенсаванага лагарыфматара і пачынаецца складаннем ураўненняў па другім законе Кірхгофа па ўваходных контурах АУ і па контуры дыферэнцыяльнага ўзмацняльніка на транзістарах, адкуль знаходзіцца выраз для I₁/I₂, які прыраўноўваецца да I₁/I₂, атрыманага з ураўненняў Эберса–Мола для VT1 і VT2. Статычная характарыстыка для экспаненцыятара прымае выгляд

.                (4.22)

Недахопам разгледжаных схем лагарыфматараў з транзістарам у ланцугу зваротнай сувязі з’яўляецца іх схільнасць да самаўзбуджэння, паколькі транзістар уключаны па схеме з агульнай базай адносна выхаднога сігналу, што значна павялічвае каэфіцыент петлявога ўзмацнення. Пры гэтым у адпаведнасці з крытэрыямі ўстойлівасці падае запас устойлівасці сістэмы. Для выключэння магчымасці самаўзбуджэння патрэбна абмежаваць каэфіцыент узмацнення па пятлі зваротнай сувязі ўключэннем рэзістара паміж эмітэрам і выхадам АУ і кандэнсатара ў зваротную сувязь (мал. 57).

Агульнае абмежаванне каэфіцыента петлявога ўзмацнення на ўсіх частотах пры дапамозе R2 на мал. 57а (у ланцуг эмітэра VT1 для схемы з агульнай базай дабаўлены рэзістар) дзейнічае эфектыўна, але павялічвае выхадное супраціўленне, што ўскладняе работу прылады на нізкаомную нагрузку. Таму для нізкаомнай нагрузкі выкарыстоўваюць схему лагарыфматара, прыведзеную на мал. 57б.

Лагарыфмічныя ўзмацняльнікі выкарыстоўваюцца для лінеарызацыі лагарыфмічных функцыянальных залежнасцей электрычнага сігналу ад фізічнай велічыні. Пры наяўнасці экспаненцыяльнай залежнасці выкарыстоўваюць лагарыфматар. Для шэрагу прымяненняў (напрыклад, пры апрацоўцы сігналаў гуку) пры дапамозе лагарыфматараў наўмысна сціскаюць дынамічны дыяпазон сігналу, што дазваляе захоўваць адносную памылку ў шырокім дыяпазоне. Пасля апрацоўкі сігналу дынамічны дыяпазон аднаўляюць пры дапамозе экспаненцыятара.

Пры дапамозе лагарыфматараў і ажыццяўляецца рэалізацыя і вылічэнне ступенных функцый.