дачи для разных полярностей входного сигнала. Напряжение смещения нуля н входные токи ОУ2 вызывают исходное смещение выходного напряжения, однако нз-за действия аналогичной ошибки усилителя ОУ1 получаетоя дифференциальная выходная ошибка для дв\х полярностей сигнала Предельная рабочая частота схемы определяется скоростью нарастания выходного напряжения ОУ й паразитными емкостями диодов. Передаточные характеристики для обеих полярностей Vnx линейные и почти не зависят от параметров диодов

Для ОУ типа 140УД7 н 153УД2 эти характеристики показаны на рис. 3 29. Возможную нестабильность схемы можно устранить, шунтируя диоды Д2 и Д! соответственно конденсаторами С/ - = 220 пФ и С2 - 390 пФ.

I 1 10 ю - 10 Wq,\,h3

Рис, 3 29 Зависимости коэффициентов передачи схечы / в табл 3 7 от входного напряжения

I дг то

Д1<1

Рис 3 30 Способ отключения корректирующего конденсатора С для уменьшения времени переходного процесса

В схеме 2 табл 3 7 оба ОУ охватываются общей ОС, поэтому включается корректирующий конденсатор 1000 пФ Усиление схемы можно изменять в п. раз Для показанных сопротивлений резисторов максимальное входное напряжение ±2 В (чтобы t/вr < < 10 Bi.

Функционирование схем 4, приведенных в табл 3.7, анало-,гично функционированию схемы /, они также используют изменение знака коэффициента передачи в зависимости от полярности VНесколько отличается лишь построение схемы 5 габт. 3.7. Она состоит из выпрямляющего управляемого источника тока на операционных усилителях ОУ1 и ОУ2 и сдвигающего уровень преобразователя напряжение - ток, построенного на усилителе ОУЗ. Когда f/ext < положительный ток обратной связи /ос про-

текает через транзистор Т1 и диод Д2. Усилитель ОУ2 работает как неинвертирующий повторитель, а ток /д; = (/вхз - UbxiVR- Ток /ос поступает в цепь неинвертирующего входа усилителя ОУЗ и выходное напряжение становится равно - /ое/?2- Если 0x1 > > йх2. через транзистор 72 протекает ток - Iи Оых = /осз-Таким образом, в цепь инвертирующего входа ОУЗ всегда подается ток, соответствующий положительному сигналу, и поэтому 6/вых = = - I Uexi - вх2 I Отрицательное напряжение 1/~ под-

держивает входы усилителя ОУЗ иа низком уровне, что позволяет получить необходимую амплитуду напряжения на ПТ.

Увеличение быстродействия. Быстродействие рассмотренных схем определяется скоростью, с которой ОУ включает один выпрямительный диод й выключает другой Конечная скорость нарастания вы--ходного напряжения ОУ и уменьшение его коэффициента усиления на вьюоких частотах ограничивают скорость, с которой вьодное напряжение изменяется на величину, равную 2?7д, где t/д - падение напряжения на открытом диоде При малом входном сигнале скорость изменения выходного напряжения равна скорости изменения входного напряжения, умноженной на величину коэффициента усиления ОУ на частоте входного сигнала /Си ( вх)-Таким образом, время переключения диодов равно времени, в течение которого входной сигнал изменяется на величину 211-1 Ки Ыъх)-

R1 150

3 31. Способ уменьшения змого изменения выходного напряжения ОУ для уменьшения,времени включения диодов

При большом сигна.ле это время равно 2VJv, где v - собственная скорость нарасгания выходного напряжения ОУ. Поскольку входной сигнал, изменяясь, проходит стадии малого и большого сигналов, время переключенных диодов

определяется и коэффициентом усиления ОУ, и величиной v?

Ниже рассмотрены два способа уменьшения влияния описанных ограничений на частотные характеристики рассмотренных схем. Первый способ заключается в отключении на время переходного процесса цепн фазовой коррекции, ограничивающей скорость переходного процесса, а второй основан на ограничении амплитуды выходного напряжения ОУ.

В течение времени переходного процесса, пока ни один из диодов не открыт, цепь ОС разомкнута. Прн разомкнутой ОС большинство ОУ не требует фазовой коррекции, поэтому достижимы большие скорость нарастания выходного напряжения и усиление на высокой частоте (см. гл. !) Как исключить действие корректирующей цепи, показано на примере включения ОУ с внешней кор-рекией типа 153УД2 в типовой узел схемы (рио, 3.80). В момент открывания одного из диодов цепь фазовой коррекции подключается к выходу.

Второй способ увеличения быстродействия рассматриваемых схем состоит в уменьшении необходимого диапазона изменения выходного напряжения для переключения режимов работы диодов. Диапазон требуемого изменения выходного напряжения можно

уменьшить, задав режим работы диодов таким образом, чтобы изменение. напр5Гжения на них не превышало 50 мВ, Это соответствует уменьшению тока через диод на порядок и его почти закрытому состоянию. При нормальной температуре ток диода изменяется в два раза при изменении напряжения на 18 мВ, поэтому цепь смещения диодов дачжна не только обеспечивать необходимый режим нх работы для перевода в состояние, близкое к требуемому, но и устранять влияние высокой температурной чувствительности U. Требуемое смещение и его изменения могут быть получены с помощью согласованных пар диодов и транзисторов (рис. 3.31). В этой схеме при нулевом Выходном напряжении диоды закрыты и напряжение на них определяется падениями напряжений на резисторах Токи через диоды Д1 и Д2 малы прм нулевом выходном напряженнй, так что уровни смещения устанавливаются только токами через резисторы R!. При сравнительно малых базовых токах Транзисторов Т! и Т2 токи через них приблизительно равны величине UJRi- Поэтому падения напряжения на диодах равны

3.7. Выделение среднеквадратического

значения

К характерисшггам, описывающгглг сигнал, относятся его сред J

неквадратическое, амплитудное и среднее значения. Аьшлитудное \

н среднее значения сигнала непосредственно описывают его вели- j

чнну. Среднеквадратическое значение наиболее полно описывает сигнал, так как является показателем энергии, которую он содержит и которая не зависит от формы сигнала. Например, неко- тбрые методы температурных измерений основаны на преобразова- НИИ теплового изменения сигнала в приращение энергии и измере- нне последней 1]. i

Используя средства аналоговой вычиатнтельнон техники, можно произвести математическую операцию получения среднеквадратического значения либо определить среднюю величину сигнала и затем соответствующее ей среднеквадратическое значение, либо непосредственно вычислить последнее. Хотя применение первого метода ограничено для некоторых типов сигналов, он обычно проще

реализуется. Для получения средней величины сигнал вьшрямля-

ется схемой выделения абсолютной величины и затем фильтруется. Для получевия правильного среднеквадратического значения среднее значение умножается на некоторый ко}>фициент, зависящий от формы входного снгнала. Д.чя определения коэффициента преобразования среднее значение данного сигнала сравнивается с его среднеквадратичным значением с помощью сравнения

/ т