Точный» диод на основе одного ОУ. Достоинства, недостатки.
Рис.4.1. Схема точного диода на основе ОУ – а, временные диаграммы, поясняющие его работу – б.
Схема работает следующим образом. Пока диод VD не отрыт, его катод через резисторR соединен с нулевым потенциалом. Диод открывается при превышении напряжения на нем 
. Это произойдет тогда, когда входное напряжение превысит уровень 
( 
– коэффициент усиления ОУ). Далее цепь ООС замыкается и выходное напряжение повторяет входное ( 
, входы виртуально закорочены), выходное напряжение ОУ 
будет больше 
на падение напряжения на диоде VD. Таким образом, схема открывает диод при входном напряжении в 
раз меньше, чем просто диод. Пусть 
, тогда при 
диод открыт. В данной схеме огромный коэффициент усиления ОУ трансформируется в полезное свойство – уменьшение эквивалентного значения открытия диода.
Недостатком схемы является то, что при противоположной полярности входного напряжения диод закрыт и ООС отсутствует, ОУ работает в глубоком насыщении, для которого он не предназначен. Кроме того, выходное сопротивление схемы для интервалов времени, при которых VD закрыт, не нулевое, а равное сопротивлению R.
Точный» диод в схеме с параллельной отрицательной обратной связью.
Рис.4.2. Точный диод на основе ОУ с параллельной ООС
Схема имеет два выходных напряжения 
и 
. Пока входное напряжение меньше, чем 
схема работает без обратной связи. Как только 
превысит напряжение , открывается один из диодов, другой при этом закрыт. Пусть, например, открывается диод 
. Выходное напряжение при этом равно
.
Выходное напряжение ОУ
,
а выходное напряжение 
(через резистор R виртуально соединено с нулем). При противоположной полярности входного напряжения картина изменяется на противоположную – 
открыт,
,
закрыт, 
. Выходное сопротивление по выводу 1 равно 
.
Измеритель среднего значения переменного напряжения. Назначение. Порядок расчета.
При измерении параметров переменных напряжений часто необходимо знать среднее значение. Для синусоидального сигнала среднее значение равно 
. На рис.5.1а представлена схема измерителя среднего значения, отличающаяся от схемы выделения модуля наличием фильтрующего конденсатора 
, подсоединённого параллельно резистору 
. Выберем значения сопротивлений 
, 
, 
. Тогда коэффициент усиления схемы будет равен 
.
Рис.5.1. Измеритель среднего значения
Для соблюдения соотношения между средним и максимальным значениями коэффициент усиления должен быть равным 
, т. е.
, 
.
Для нахождения значения ёмкости конденсатора необходимо знать комплексный коэффициент передачи усилителя (рис.5.1б). Для чего найдём в операторном виде передаточную функцию.
,
где 
, 
.
Таким образом,
.
Заменив 
, находим комплексный коэффициент передачи 
.
Амплитудно-частотная характеристика 
имеет вид
.
Для расчета значения ёмкости необходимо знать минимальную частоту входного сигнала измерителя и коэффициент подавления напряжения этой частоты, то есть 
, при этом 
. Тогда
.
Например, задавая коэффициент подавления 
, 
, 
, для постоянной времени 
можно получить
.
Пусть, например, 
, тогда
.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 470; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!