Нелинейные преобразователи аналоговых электрических сигналов
Автор: El Dimos • Апрель 20, 2020 • Контрольная работа • 1,235 Слов (5 Страниц) • 348 Просмотры
1
[pic 1]
Тема Нелинейные преобразователи аналоговых электрических сигналов
Вопрос 1. Прецизионные ограничители и выпрямители. Двухполупериодный выпрямитель. На рис. 1 изображен двухполупериодный выпрямитель-детектор. Эта схема имеет низкое выходное и высокое входное сопротивления. На базе DA2 построен инвертирующий сумматор,
поэтому
⎛ | R4 | uвх + | R4 | ⎞ | , | (1) | |||
uвых = − ⎜ | uвых1 ⎟ | ||||||||
⎝ | R | R | ⎠ | ||||||
31 | 32 | ||||||||
R 31 | R 4 | ||||||||
R 2 uв ы х 1 | R 3 2 | D A 2 | uв ы х | ||||||
V D 1 | V D 2 | uв ы х | 0 | ||||||
R1 | |||||||||
u1 | D A 1 | uв х | |||||||
uв х .д | |||||||||
б |
[pic 2][pic 3][pic 4]
а Рис. 1
Рисунок подготовить к экзамену
где uвых1 – выходное напряжение однополупериодного выпрямителя, выполненного на ОУ
DA1. Ранее было показано, что при uвх > 0 uвых1 = 0 , а при uвх < 0 через VD2 замыкается от-рицательная обратная связь, в результате чего получаем
u | вых1 | = − | R2 | u . | ||||||||||||||
R1 | вх | |||||||||||||||||
С учетом (1) и (2) находим | ||||||||||||||||||
⎧ | ⎛ | R4 | R4 | R2 | ⎞ | |||||||||||||
⎪− | ⎜ | − | ⎟ uвх | при uвх < 0, | ||||||||||||||
R | ||||||||||||||||||
⎪ | ⎝ | R | R | ⎠ | ||||||||||||||
uвых = ⎨ | 31 | 32 | 1 | |||||||||||||||
⎪− | R4 | u | вх | при u | вх | > 0. | ||||||||||||
⎪ | R | |||||||||||||||||
⎩ | 31 |
(2)
(3)
Для получения симметричной характеристики вход-выход (рис. 1, б) необходимо выполнение условия
R4 | − | R4 | R2 | = − | R4 | , | |||||||||
R | |||||||||||||||
R | R | R | |||||||||||||
31 | 32 | 1 | 31 | ||||||||||||
откуда следует необходимость того, что | = 2R32R1 . | ||||||||||||||
R | |||||||||||||||
31 | |||||||||||||||
R2 | |||||||||||||||
В частности, при R1 = R2 = R согласно (4) | R31 = 2R32 , и из (3) получаем | ||||||||||||||
⎧ | R4 | uвх при uвх < 0, | |||||||||||||
⎪ | |||||||||||||||
2R | |||||||||||||||
⎪ | 32 | ||||||||||||||
uвых = ⎨ | R4 | ||||||||||||||
⎪− | uвх при uвх > 0. | ||||||||||||||
⎪ | 2R32 | ||||||||||||||
⎩ |
(4)
(5)
2
[pic 5]
При R32 = R , R4 = 2R коэффициенты передачи схемы на линейных участках по модулю равны
единице.
Однополупериодный выпрямитель, используемый в составе схемы, показанной на рис. 2, а, отличается от рассмотренного (рис. 1, а) иной полярностью включения диодов VD1, VD2 и тем, что входной сигнал подается на неинвертирующий вход ОУ DA1.
R 2 | u | вы х1 | R 3 1 | R 4 | uв ы х | |||||
V D 1 | V D 2 | |||||||||
R1 | u1 | R 32 | D A2 | 0 | uв х | |||||
R1 | D A1 | |||||||||
uв ы х О У | uв ы х | б | ||||||||
uв х .д | ||||||||||
RвыхОУ | ||||||||||
а | R1 | Рис. 2 | ||||||||
Рисунок подготовить к экзамену | ||||||||||
При uвх > 0 (u1=0) u выхОУ = K д uвх , открывается диод VD1, после чего u1 = u | −U . По- | |||||||||
скольку теперь | ||||||||||
uвыхОУ = K д (u вх − u1 ) − RвыхОУiVD1 , | ||||||||||
получаем равенство | ||||||||||
u1 = K (u − u ) − R | i −U , | |||||||||
откуда следует, что | ||||||||||
u = | Kд | u | − RвыхОУiVD1 + Uпр1 . | (6) | ||||||
1 | Kд +1 | Kд +1 | ||||||||
[pic 6][pic 7]
...