Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
ОПЕРАЦИОННЫЕ СХЕМЫ.
На ОУ создаются схемы, предназначенные для выполнения математических операций над входными сигналами (сложение, вычитание, интегрирование, выделение модуля функции и т. п.).
1.СУММАТОРЫ, ВЫЧИТАТЕЛИ НА ОУ.
На РИС.1,а приведена схема инвертирующего сумматора. Она собрана на базе ОУ с инвертирующим входом и цепью параллельной ООС.
Выходное напряжение сумматора Uвых = - (Uвх1 + Uвх2 + Uвх3) Roc/ R
Знак минус показывает, что наряду с суммированием происходит инвертирование полярности сигналов. На РИС.1,б приведены временные диаграммы, иллюстрирующие работу инвертирующего сумматора.
На РИС.2 приведена схема неинвертирующего сумматора. Выходное напряжения сумматора Uвых = (Uвх1 + Uвх2 + Uвх3) (R1 + R2)/ R1 n,
где n – число входов сумматора (в рассматриваемой схеме n = 3).
Таким образом, выходное напряжение пропорционально сумме входных сигналов.
На РИС.2,б представлена схема вычитателя на ОУ.
В результате воздействия двух входных сигналов выходное напряжение ОУ
Uвых = R2 (Uвх – Uвх2)/ R1.
2.ИНТЕГРАТОР НА ОУ.
Интегратор на ОУ также создается на базе инвертирующего ОУ (РИС.3,а). В цепь ОС включен конденсатор С.
Схема выполняет математическую операцию интегрирования
Uвых = Uвых(0) – 1/RC Uвх (t)dt
Выходное напряжение Uвых зависит от начальных условий, т. е. от начального напряжения на конденсаторе в момент t = 0 Uвых(0). На РИС.3,б представлены временные диаграммы, иллюстрирующие работу интегратора. При подаче на вход постоянных напряжений на выходе получаем линейно изменяющиеся напряжения.
3.СХЕМЫ ЛОГАРИФМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ.
Схемы логарифмирования сигналов нашли широкое применение в различных измерительных устройствах, например, при измерении уровня сигналов, изменяющегося в больших пределах. Логарифмирование применяют при моделировании различных математических функций, умножения и деления сигналов и др.
Простейшая логарифмирующая ячейка (РИС.4) состоит из диода V и резистора R, величина которого значительно больше сопротивления диода Rv в любой точке вольт – амперной характеристики: R>>Rv. Падение напряжения на логарифмирующем диоде Uv прямо пропорционально логарифму напряжения входного сигнала Uвх. Погрешность логарифмирования уменьшается с увеличением сопротивления R, однако при этом уменьшается минимальная величина напряжения Uвх min, который может прологарифмировать ячейка. Погрешность логарифмирующей ячейки, т. е. разность между приближенным Uv и точным Uv значением выходного напряжения, определяется величиной отношения сопротивлений Rv/R.
В качестве логарифмирующих диодов могут быть использованы диоды Д223, Д207, Д10, Д18 и др.
Для выполнения операций антилогарифмирования можно использовать инверсную антилогарифмирующую ячейку (РИС.5). В отличие от логарифмирующей ячейки выходное напряжение снимается не с диода, а с резистора R, а соотношение между величиной резистора R и сопротивлением диода Rv должно отвечать условию R/Rv <<1.
Примером использования схем логарифмирования может служить схема деления и умножения двух сигналов с помощью логарифмических ячеек (РИС.6). Если на входы ячеек относительно общей точки подать сигналы одинаковой полярности (РИС.6,а) либо противоположной (РИС6,б), а выходные сигналы ячеек сложить, то суммарный сигнал будет пропорционален логарифму от произведения либо логарифму частного от деления входных сигналов. Если такой суммарный сигнал подать на инверсную ячейку (РИС.5), то на ее выходе будет напряжение, пропорциональное произведению либо частному от деления входных сигналов.
Большей точностью обладают логарифмические схемы, в которых применяют ОУ. На РИС.7,а показана функциональная схема логарифмирующего усилителя, на РИС.7,б – схема антилогарифмирующего усилителя. На РИС.7,в изображена схема логарифмирующего усилителя на микросхемах 153УД1, а на РИС.7,г – его выходная характеристика.
Схема содержит инвертирующий ОУ1, в цепь ОС которого включен транзистор VT1. Для операции логарифмирования используется не абсолютное падение напряжения на переходе, а приращение напряжения на переходе база – эмиттер согласованной пары транзисторов. Путем введения согласованного транзистора VT2 компенсируется температурная чувствительность усилителя.
Усилитель ОУ2 представляет собой инвертирующий буферный усилитель. В качестве транзисторов VT1, VT2 могут быть взяты пары серии 198НТ1А, Б; 198НТ2А, Б; 198НТ5А, Б.
4.КУСОЧНО – ЛИНЕЙНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ.
Сложные функциональные зависимости между входным и выходным напряжением часто воспроизводят с помощью диодных кусочно – линейных функциональных преобразователей. Операционные усилители в таких преобразователях дают возможность практически полностью исключить погрешности, вызываемые неидеальностью характеристик диодов.
Для построения функциональных преобразователей применяются звенья, подобные выпрямителям среднего значения. Схема одного из возможных вариантов такого звена показана на РИС.8,а. Если равно нулю Есм, то работа этого устройства не отличается от работы однополупериодного выпрямителя. Подача положительного или отрицательного напряжения Есм позволяет сместить влево или вправо точку на оси Uвх, начиная с которой значение Uвых отлично от нуля (РИС8,б). Наклонные участки кривых на РИС.8,б соответствуют Uвх> - Есм R1/R3 и определяются соотношением Uвых = - Uвх R2/R1 – Есм R2/R3.
Рассмотрим, каким образом с помощью звеньев, подобных показанному на РИС.8,а, можно реализовать кусочно – линейную зависимость. Пусть требуется воспроизвести кривую ОАВС, показанную на РИС.8,в. Представим эту кривую в виде суммы трех лучей 1, 2 и 3 (РИС.8,в). Соответственно выходное напряжение преобразователя будем снимать с сумматора, который может быть выполнен на основе ОУ. Первый участок ОА кривой ОАВС совпадает с лучем 1. Для его реализации достаточно на сумматор подать входное напряжение с соответствующим масштабом. При переходе на второй участок АВ крутизна кривой уменьшается за счет луча 2. Достигается это подачей на сумматор напряжения с выхода звена, аналогичного показанному на РИС.8,а. И, наконец, луч 3 может быть воспроизведен путем подачи на сумматор инвертированного напряжения с еще одного звена, выполненного по схеме РИС.8,a.
Отношения сопротивлений резисторов, входящих в звенья преобразователя, легко рассчитать, зная значения Uвх, соответствующие началам линейных участков, и приращения Uвых (а и b на РИС.8,в), соответствующие этим участкам. Увеличение числа участков воспроизводимой кусочно – линейной кривой достигается увеличением числа звеньев типа представленного на РИС.8,а и числа входов сумматора. При этом, естественно, необходимо следить за тем, чтобы ни в одном из звеньев операционный усилитель не входил в режим ограничения.
Основные порталы (построено редакторами)