Реферат Курсовая Конспект
Экспоненциальные преобразователи - раздел Связь, Общие сведения об аналоговых устройствах на операционных усилителях с нелинейной обратной связью ...
|
Рис. 12. Основная схема (а) и передаточные характеристики (б)
экспоненциального преобразователя:
1 – идеальная экспоненциальная характеристика;
2 – характеристика реального преобразователя при Uвх > 0
Исходные выражения для расчета передаточной характеристики:
,
; (11)
следовательно,
. (12)
С учетом смещения ОУ и его входных токов:
, (13)
где – входной ток смещения ОУ;
– входное напряжение смещения.
Основные проблемы этой схемы заключаются в том, что I0 и зависят от температуры, а характеристика диода не точно совпадает с экспоненциальной. Как правило, диод заменяют транзистором, характеристика которого ближе к экспоненциальной (с точностью до 0,5%) в широком диапазоне, достигающем иногда 7 декад.
В экспоненциальных преобразователях обычно применяется включение с заземленной базой (рис. 13), которое обеспечивает лучшее соответствие передаточной характеристики экспоненте по сравнению с диодным включением транзистора. Для этой схемы:
, (14)
где – обратный ток насыщения (примерно 0,1 нА), зависящий от температуры.
Рис. 13. Основная схема экспоненциального преобразователя
с заземленной базой
Напомним, что транзисторы весьма чувствительны к большим обратным напряжениям база – эмиттер, поэтому на входе схемы необходимо включать защитный диод для предохранения ее от отрицательных входных сигналов. Входное напряжение не должно превышать 1 В; в противном случае ток базы транзистора может оказаться слишком большим, что приведет к выходу его из строя. Для расширения диапазона входных сигналов можно было бы включить делитель напряжения. Для преобразования отрицательных входных напряжений вместо р-п-р транзистора используют п-р-п транзистор.
Наименьшее входное напряжение, которое можно преобразовать с достаточной точностью, ограничивается уравнением транзистора:
, (15)
следовательно, имеем >> >> kT/q. Для комнатной температуры = 25 мВ. Таким образом, входной сигнал Uвх должен быть >> = 25 мВ.
Вместе с тем, требования к входному напряжению и входному току ОУ при малых входных сигналах для экспоненциального преобразователя не такие жесткие, как для логарифмирующего преобразователя. Это обусловлено малым коэффициентом передачи в экспоненциальном преобразователе при малых входных сигналах. Максимальный входной сигнал ограничен влиянием объемного сопротивления транзистора.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Общие сведения об аналоговых устройствах на операционных усилителях с нелинейной обратной связью... Обобщенную схему аналогового устройства на ОУ с нелинейной обратной связью...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Экспоненциальные преобразователи
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов