7,бмА Ш±0,гмА

рость нарастания выходного напряжения ЮС В/мкс. Сопротивления Я!ос и R2 выбираются исходя из требуелюй амплитуды выходного напряжения (/?ос =25 кОм для t/sbis =±10 В).

Полупроводниковые перемножители рассмотренного типа в отличие от модульных обеспечивают более высокую универсальность применения. Объясняется этотем,4то цепи, приводящие выходное напряжение к требуемому уровню, обеспечивающие регулировку рабочих параметров и усиливающие выходное напряжение, являются внешними. Таким образом, разработчик намного меньше ограничен конструкцией перемножителя прн его использовании.

Импульсный перемножитель. Используя рассмотренные выше схемы, практически невозможно добиться точности перемножения меньше 0,1%. Если это необходимо и достаточна рабочая полоса частот несколько сотен герц, целесообразно примегять импульсн!

умножители [24]. В одной из схем таких умножителей (рис. 3.21) в качестве \шожительных элементов используются аналоговые ключи. Умножитель состоит из широтно-импульсного и амплитудно- импульсного модуляторов. Шнротно-импульсный модулятор гене-

Рис. 3.20. Увеличение быстродействия перемножител 525ПС1

Рнс. 3 21. Импульсный перемножитель

рирует импульсы, длительность которых зависит от входных напряжений Vx и Выходное напряжение амплитудно-импульсного модулятора £/вых = хуг- При температуре 25 С схема обеспечивает точность не хуже 0,01%, а в диапазоне от -55 до + 125 С не хуже 0,1% вплоть до частоты 0,1 кГц.

4* . 99

3.5.2. Аналоговые делители

Деление аналоговых сигналов просто осуществить, включая перемножитель в цепь ОС ОУ (рис. 3.22). Однако в этом случае, во-первых, деление возможно только в двух квадрантах, поскольку

и Uy должны иметь противоположную полярность для сохранения отрицательной ОС (ХУ/10 для t; > О и - ХУ/10 для Ux < 0), а во-вторых, погрешность недопустимо возрастает прн малых величинах U.

Деление сигналов можно осуществить и леремножителем типа 525ПС1 (рис. 3.18), управляя величиной тока Ь [21]. В этом случае иь, = KVVJV, где U=f{h). Значение тока и определяется из формулы t3 = - V~ -

О--1 Vq)!{R + 0;5 кОм) VJH, кОм +

* ?s/Ul + 1 мА. Хр--: ы1 При постоянных значениях =

~ = 5 В, нормализованное по гоку напряжение иых = 2,31/(з, где - в

о-сг

J-Обш миллиамперах. Начальный сдвиг выходного уровня устраняется внешней Рис. 3 22. Аналоговый дели- регулировкой.

тель на базе перемножителя Аналоговые делители на перемно-

жцтелях имеют обычно точность не лучше 5%, которая сохраняется в сравнительно узком диапазоне изменения амплитуды входных сигналов. Поэтому разработаны специализированные аналоговые делители, лучшие из которых построены по методупеременной крутизны, и логарифмические [22. 231.

Делитель с переменной крутизной (рис. 3.23). Напряжения подаются на два идентичных усилителя ОУ1 и ОУ2. Сигнал t/ к проинвертнровнный с помощью ОУЗ сигнал - U подаются в суммирующие точки тех же усилителей. На пряжения, t/. и U преобразуются в токи, которые суммируются и рычитаются усилителя.ми 0У1 н 0У2. Напряжения U и U пропорциональны логарифмам суммы и разности этих токов. Транзисторы Т1 и Т2 дифференциального антилогарифмического усилителя преобразуют разность коллекторных токов в напряжение t/Bbjx= Mn-Rnc, где Д/ь = /оп г : 2/ ; 1, = UJ2R- = UJR, Поэтому U,.= lonRoc X X UJU,.

Точность решения такой схемы существенно зависит от параметров ОУ. Например, у большинства ОУ входные tqkh порядка 100 нА и существенно ограничивают динамический диапазон входных сигналов, который мог бы определяться диапазоном идеальности вЪльт-ампериой характеристик р-я-перехода 10 пА- 100 мкА, Несколько лучшие рез} льгаты люжно получить, используя ОУ с ПТ типа 544УД1, сохраняя постоянную температуру и вводя .регулировку смещения нуля ОУ. Симметричная структура схемы обеспечивает ее работу в двух квадрантах. При идеально

сбалансированных токах в симметричных цеп-ях нелинейные искажения отс\тств\гот Если диапазон изменения значений ограничен величинами !0 мВ-- 1 В, то используя I %--ные резисторы, нетрудно получить точность ±0,5%. При токе / = 0,2 мА и при использовании ОУ типа !40УД7 или !53УД2 полоса прсшускания достигает 0,5 МГц. Полоса пропускания расширяется на порядок при исгользовании ОУ типа 140УД1Э и большем токе /оп=мА.

Логарифмический делитель целесообразно использовать при с Знаковой полярности входных сигналов. По-видимому, наилучшей

совокупностью параметров в режиме деления обладает уже описанная схема логарифмического умножителя-делителя (рис. 3.16). Эта схема выполняетумножение и деление с одинаковой точностью, что значительно расширяет область ее применения, например, для вычисления квад-

Рнс 3 23 Дсл1те1ь \\г основе нсре-ченпой KpvTMiib

Рнс. 3 24 Преобразование одноквад-рантного делители в двучквадрантиый

ратных корней, среднеквадратичных значений, решения векторных уравнений. Так, для извлечения квадратного корня прн сигналах, изменяющихся в большом динамическом диапазоне, требуется только соединить выход со входом Vx- Тогда t/вых =

= 10(у/(Увых = уш:.

Любой одно квадрантный делитель можно использовать для двух-квадраитного деления. Для этого необходимо часть напряжения со входа ((У) использовать для смещения потенциала (рис. 3.24). В этой схеме Un -и.Л- AV, = К{U,-AUJ/U,== KUJU + + КЛ Сума[Ируя с помощью ОУ напряжения (У, и - КА, получаем (Увых = KJUx При использовании такой схемы не-обходи1\ю следить за выполнением условия О (У + Л (У 1 fyv max- Д Тя смещения выходного напряжения на середину рабочего диапазона выбирается А = 1/2. Такой делитель лучше рассмотренных двухквадрантных по точности и динамическому диапазону, однако обычно его полоса рабочих частот невелика, а смещение выходного уровня сильно зависит от амплитуды сигнала знаменателя {Ux)