W10 Zastosowania nieliniowe WO Komparatory, Elementy i Układy elektroniczne
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Zastosowania nieliniowewzmacniaczy operacyjnych.Komparatory.Wrocław 2009Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiUkłady logarytmująceUkład logarytmujący powinien dawaćuwyproporcjonalne do logarytmuuwe.uwy= −kDloguweu= −kElnweURURkD=kEln 10gdzie:kD,kE– stałe skalowania,UR– napięcie normujące, dodatnie dlauwe>0, ujemne dlauwe<0.Najprostsza realizacja – wykorzystanie ch-yki diody półprzewodnikowejPolitechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiUkłady logarytmujące uID=ISexpAK mϕTgdzie:IS- prąd wsteczny, −1 ϕT=kT/q- potencjał elektrokinetyczny złącza,m– współczynnik korekcyjnym= (1÷2).W obszarze przewodzenia równanie można uprościć:uID=ISexpAKmϕTPo przekształceniach otrzymujemy:uAK=mϕTlnIDIS1Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiUkłady logarytmująceuwy= −mϕTln 10 loguweISR1W temp. pokojowej:uwy= −(1...2)⋅60mV⋅logWykorzystany zakres logarytmowania (do ok. 2 dekad) ograniczają :uweISR1- pasożytnicza rezystancja szeregowa diody (przy większychIwzrasta spadeknap. na niej i wprowadza błąd log)- współ. korekcyjnymzależy od prądu).Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiUkłady logarytmująceuwy= −ube= −ϕTlnuweICSR1uIC=ICSexpBEϕTZaleta – wyeliminowanie wpływu współczynnikamna napięcie wyjściowe.Zakres pracy – dziewięć dekad przy zastosowaniu WO o małych prądachwejściowych.Wada – silna zależnośćuwyod temperatury; tranzystora T zwiększa wzmocnienieukładu co może powodować wzbudzanie się układu.Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiUkłady logarytmująceuwy= −ube= −ϕTlnuweICSR1RezystorREogranicza wzmocnienie. KondensatorCogranicza pasmowzmacniacza – kompensacja biegunem dominującym.Dioda D zapobiega przesterowaniu wzmacniacza przy ujemnych napięciachwejściowych co uniemożliwia uszkodzenie tranzystora zbyt dużym napięciemwstecznym.2Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiUkłady logarytmująceW układzie ograniczony jest wpływICSpoprzez stosowania wzm.różn.(wzmacniana różnica logarytmów)R R uuwy= −ϕT1+3ln5weR R U1REF2Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiUkłady logarytmująceR R uuwy= −ϕT1+3ln5weR R U21REFgdy:ϕT= 26mV,R3/R4= 15.7,R5/(UREFR1)=1V to:uwy= −log(uwe)Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiUkłady wykładniczeGdyuwe< 0 to:uuwy=iCR1=ICSR1exp−weϕTParametry układu silnie zależne od temp.3Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiUkłady wykładniczeuwy=UREFuR2R4expweϕR+RR14T3gdy:ϕT= 26mV,URR2/R1= 1V,R3/R4= 15.7 to:uwy=10uwePolitechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiOgraniczniki napięciaOgraniczniki amplitudy napięcia spełniają zależność:uwy=f(uwe)gdzie:uwyUwymin;=muwe;Uwymax;dladladlauwe<UweminUwemin≤uwe≤Uwemaxuwe>UwemaxPolitechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiOgraniczniki napięciaCharakterystyki przejściowe ograniczników napięcia: a) niesymetrycznego,b) symetrycznego4Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiOgraniczniki napięciaOgraniczenieuwydo wartościUZ+UD(UD- napięcie progowe diody w kierunkuprzewodzenia)Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiPrecyzyjny prostownik dwupołówkowyPrecyzyjne prostowniki dwupołówkowe są układami realizującymi wartośćbezwzględną (moduł) funkcji wejściowej:uwy=a uwea = 1,a = -1Politechnika WrocławskaInstytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i AkustykiPrecyzyjny prostownik dwupołówkowyuWY=RLuWERWyeliminowany wpływ spadku napięcia na diodach na wartość napięciawyjściowego – diody wpięte w pętlę sprzężenia zwrotnego wzmacniacza.Wada –uwynie ma pkt wspólnego z masą układu5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |