Второе слагаемое равно нулю, если RfiRi + R2) = 6R Однако трудно достичь таким образом полной компенсации действия Гб из-за существенной н&тиненности последнего. На рис. 3 9,6 для сравнения показаны графические зависимости ошибки логарифмирования от величины входного тока для Первой структуры в табл. 3.4 (непрерывная линия) и схемы на рис 3 9, а (штриховая)

Ошибки, обусловленные ОУ, возникают в первую очередь из-за напряжения смещения нуля Vcm, входных токов и их температур- % ных дрейфов. Относительную ошиб- ° ку логарифмирования, обусловленную перечислеииыми факторами, можно вычислить из следующей формулы-

V/

fi=itycM + At; -b(/,

и Д/.

if -

0,5f б)

Рис. 3 9. Компенсация ння Гб транзистора (а)

&,1 /г,мА

где At/gM И Д/вх -изменения Um и /вх в рабочем диапазоне температуры; Rr - сопротивление источника сигнала.

В отличие от ошибки, обусловленной Гб, действие ошибок ОУ увеличивается при уменьшении амплитуды входного сигнала. Действие ОУ минимально прн сбалансированных сопротивлениях на его входах, отрегулированном и скомпенсированных входных токах (см гл 1)

Температурный дрейф выходного напряжения определяется с первую очередь температурными зависимостями и hi и во вторую - дрейфом параметров ОУ* Минимальный температурный дрейф у двухкаскадных ЛУ (см ниже), использующих пару идеи тичиых по параметрам однокристальных транзисторов типа 1НТ591, определяется ОУ.

влия-и зависимость точности логарифмирования от в.чодного тока для схемы с компенсацией гд

(----J и без компенсации

(-) (б)

ЗА 2. Самовозбуоюдепие ЛУ и его устранение

В отличне от узлов с пассивной ОС в ЛУ цепь ОС яляется одновременно активной и нелинейной, а ее коэффициент передачи зависит от величины входного сигнала При малых изменениях эмиттериого тока в транзисторе проводимость цепн ОС равна dlJdV Ijfpj = l/r и, следовательно, меняется от 1/26 МОм до 1/26 Ом,

*)Тепловой ток /у удваивается на каждые 7,5 С увеличения температуры, а температурный дрейф Eq равен 2-3 иВГ Ci

если 1 нА .<; /э <; I мА Поэтому обычные методы устранения самовозбуждения (см. гл. 1), например включение только конденсатора Cj( в цепь ОС параллельно нелинейному элементу (рис. 3.10, л), неприменимы по следующим причинам. При большом токе, например /э е= 1 мА, чтобы полюс, обусловленный Гд, появился иа частоте,

f 41-

/и большой

Рис 3 10 Устранение самовозбуждения ЛУ (й). АЧХ ЛУ [i) н ОУ (Э)

[Н<Ж<3-,

большей fj- - 1 МГц, необходимо иметь СцЛО.О! мкФ. При уменьшении входного сигнала (Уд 1 н.Л) тот же конденсатор приводит к появлению полюса на частоте 1,0 Гц. Кроме того, при /э - ! мА ОУ должен работать на нагрузку 26 Ом и при этом обеспечивать амплитуду выходного напряжения U- = 0,6 В, в то время как большинство ОУ не допускают применения сопротивлений нагрузки меньше 2 кОм.

Наиболее простым решением этой задачи является включение резистора R-.-, между эмиттером транзистора и выходом ОУ (р;с. 3 3 Ю, а) Резистор R уменьшает и нагружающее действие выхода ОУ, и коэффициент передачи с вы хода поел едпего на эм нттер транзистора Поскольку макси-

защиты граней- мальное изменение выходного на-

CTOpoii ЛУ от перегрузок по вы- .

ходному напряжению (fll. по вы- пряжения в большинстве ОУ рав-

ходным ток> и напряжению {б) НС Ш В, а ТОК через равен сумме II по выходным току, напряжению и токэ рагрузки / , то R

и по входу (з) выбирается из условия R = = 9,5 В/(/э-f Уц) Коэффициент передачи ЛУ (рис. 3 10, й) равен

где Cg - паразитная емкость на инвертирующем входе На частоте iM> ll{R г) С= /<о = 1 -Ь Со/Ск (рис. 3.10,6).

Поэтому АЧХ ОУ и ЛУ пересекаются па частоте а = юг/(1 4- CqJC) и, чтобы ЛУ ие самовозб}ждался, необходимо < fOg. -Например, если Rg = 2,2 кОм, т = Ш рад/с, Со 10 пФ и, /- 26 Ом, то С > 88 пФ (обычно выбирается 100 пФ):

2(1)7- (э--э)

Защита ЛУ от перегрузок. Как правило, логарифмические усилители оперируют с сигналами одной полярности и используют высококачественные транзисторы, напряжение пробоя перехода в ко- торых невелико. Поэтому необходимо применять показанные на рис, 3.11 цепи защиты транзисторов.

3.4 3 Практические схемы ЛУ \14, /5]

Дифференциальный термокомпенсированный прецизионный ло гарифмнческий хсилитель показан на рис. 3.12 В верхней части схемы для улучшения устойчивости включены резистор R1 и кон-

Рис. 3*12, Дифференциальный термокомпенсированный ЛУ

денсатор CI. Действие компенсируется делитсчем R2 - R4. Резисторы R5-7 обеспечивают ток, компенсирующий ток ошибки на инвертирующем входе ОУ.. Диоды MJ, Д2 и резистор /?5 образуют цепь ограничения отрицательного напряжения, запирающего