Логарифматор

С выхода перемножителя мы имеем сигнал 0 .10 В, который нам надо прологарифмировать. Для получения логарифмической характеристики усилителя необходимо иметь устройство с логарифмической характеристикой и включить его в цепь обратной связи (рис 2.6), такой характеристикой обладает полупроводниковый p-n-переход. Известно, что ток через полупроводниковый диод равен

(1.2)

Где I0 - ток утечки при небольшом обратном смещении (тепловой ток, возникающий в следствии тепловой генерации пар электрон - дырка; φТ - термический потенциал.

Рисунок 2.6 - схема логарифматора на ОУ.

Термический потенциал при Т=200 равен 26 мВ.

При U>>26 мВ имеем:

(1.3)

откуда найдем напряжение на выходе Uвых

(1.4)

Выходное напряжение схемы (рис 2.6) равно напряжению на диоде с обратным знаком (1.5).

(1.5)

Из (1.5) видно, что имеется два температурных эффекта, подлежащих компенсации: температурная чувствительность масштабного коэффициента φТ и температурная чувствительность постоянной составляющей φТln(I0).

По справочнику найдем диод, с малым обратным током. Диод типа КД520А, его параметры:

постоянное прямое напряжение Uпр, В…………1

постоянный обратный ток Iдо, мкА………… 1

Максимальный ток диода Iд max в цепи ОС, при котором влиянием его собственного сопротивления можно пренебречь, составляет 0,5 мА.

Сопротивление резистора R1 определяем из условия Uвх max/ R1 = Iд max, отсюда находим R1 = Uвх max / Iд max = 10/ 0,5× 10 = 20 кОм.

Найдем выходное напряжение

В

Но как нам известно натуральный логарифм от входного сигнала должен быть равен ln(10)=2.303. Для того что бы нам на выходе получить сигнал необходимой мощности будем использовать инвертирующий ОУ (рис 2.7).

Рисунок 2.7 - инвертирующий ОУ.

Коэффициент усиления ОУ

От куда примем Roc=14 кОм, R1=1 кОм, R2= Roc.

Таким образом получаем

для логарифмирующей схемы: R1=R2=20 кОм.

для усилителя: Roc=14 кОм; R1=1 кОм, R2=14 кОм.

На выходе схемы мы получим напряжение 0…2,3 В.

ОУ - К140УД14.

Испытания схемы приведены в приложение А.

Схема ПТН

Входной сигнал Х2 представляет собой постоянный ток 0 10 мА. Для его преобразования будем использовать схему ПТН на основе ОУ (рис 2.8). В данной схеме практически весь входной ток протекает через сопротивления обратной связи и выходное напряжение равно Uвых = - Iвх × Rос.

Рисунок 2.8 - схема преобразователя постоянного тока в напряжение.

Найдем сопротивление в цепи ОС, на выходе схемы нам надо получить максимальное напряжение в 1 В, тогда мы имеем:

Rос= Uвых/½Iвх½= 1/10=1 кОм.

Rос=1 кОм.

На выходе схемы получим, инвертированный сигнал, напряжением -1 .0 В.

Выберем ОУ типа К140УД14 с малым входным током.

Еще статьи по теме

Основы построения многоканальных систем передач
Целью данного дипломного проекта является подбор учебного материала по теме основы построения многоканальных систем передач. Необходимо не только отобрать нужный материал, но и адаптировать его, по возможности, для полного по ...

Принципы функционирования беспроводной связи WI-FI
Беспроводная связь - это передача информации на расстояние без использования электрических проводников или «проводов». Это расстояние может быть как малой (несколько метров, как в телевизионном дистанционном управлении), так ...

Главное меню

© 2020 / www.techsolid.ru