Соотношения для диодных трехполюсников с усилителем

Основным недостатком построения пороговой характеристики с рассчитываемой зоной нечувствительности к входному сигналу и заданным коэффициентом передачи на основе диодного трехполюсника является малая кривизна характеристики реального диода в области перехода от закрытого в открытое состояние.

Практически идеальную пороговую характеристику можно получить, если использовать два одинаковых диода и операционный усилитель. На рис.13 приведена схема такого устройства.

Диод, связывающий выходную клемму с выходом операционного усилителя, обеспечивает передачу на выход напряжения одного знака (в данном случае - отрицательного).

Второй диод ограничивает на выходе усилителя напряжение ненужного знака до уровня напряжения диода, предотвращая тем самым заход усилителя в область насыщения. Схема работает как усилитель с отрицательной обратной связью по напряжению , добавляя лишь к своим нелинейностям еще и нелинейности диодов:

Здесь  - единичная функция, равная при положительном аргументе единице, а при отрицательном - нулю.

Добавив еще одно входное сопротивление  и подав на него опорное напряжение , после аналогичных выкладок получим

.

Аргумент единичной функции определяет положение порога срабатывания. Переключение с нуля на единицу происходит тогда, когда аргумент равен нулю:

.

Для расчетных соотношений удобно оставить лишь один изменяемый параметр . Приняв    и  В,  получим

Задача формирования общего коэффициента передачи и здесь может быть решена с помощью схемы рис.11. Для сохранения знака на выходе точки ввода положительного и отрицательного токов должны поменяться местами. Сами же токи желательно формировать теми же сопротивлениями  , сохранив требование постоянства величины их параллельного соединения.

Отличие в расчете общего коэффициента передачи коснется параметра q ввиду того, что коэффициент передачи пороговой схемы теперь равен единице.

Коэффициент усиления выходного усилителя при том же интервале изменения параметра  0,1< q < 0,9  и прежнем требовании к получению максимального коэффициента  необходимо выбрать равным

.

Сопротивление обратной связи равно:   .