Некоторые применения аналоговых

Перемножителей

На основе аналогового перемножителя выполняются различные преобразователи сигналов. Простейший из них – квадратор. Для его реализации достаточно запараллелить оба входа перемножителя (рис 2.39):

Рисунок 2.39 Схема квадратора

Если квадратор включить в цепь отрицательной обратной связи (ООС) инвертирующего усилителя, то получим устройство извлечения квадратного корня:

Рисунок 2.40 Схема устройство извлечения квадратного

Корня

При идеальном ОУ токи через R2 и R1 равны:

=> ,

гдеk – масштабный коэффициент квадратора.

Выходное напряжение квадратора положительно. Поэтому для обеспечения в операционном усилителе ничтожно малого , напряжение должно быть отрицательной полярности, что следует также из направления тока через R2 и R1. Если или положительно, то обратная связь в операционном усилителе становится положительной из-за нечувствительности квадратора к полярности его входного напряжения. Это превращает устройство в триггер, который переключается в состояние насыщения. Для предотвращения в выходной провод операционного усилителя включается диод, который не пропускает на выход , т.е. автоматически разрывает петлю обратной связи при . Если квадратор инвертирует полярность напряжения то должно быть положительным и направление диода следует изменить.

Для получения делителя одного напряжения на другое достаточно в цепь обратной связи (ОС) инвертирующего усилителя включить перемножитель (рис 2.41):

Рисунок 2.41 Схема делителя напряжения

Чтобы эта ОС была отрицательной, коэффициент обратной передачи через перемножитель, а значит и должны быть положительными. Если же перемножитель – инвертирующий, то должно быть . Напряжение может быть любой полярности. При идеальном операционном усилителе равенство токов через R1 и R2 запишем:

=>

Некоторые серийные микросхемы перемножителей уже имеют встроенный операционный усилитель (ОУ). Тогда для реализации делителя или устройства извлечения корня достаточно лишь соответствующего взаимного соединения выводов микросхемы.

Тема 2.5 Компараторы напряжения