60. Дифференциатор (д). Принцип работы, уравнения, частотная характеристика. Стабилизация дифференциатора.

пропорц-но скорости изменения вх напр

На входе расположен конд Д пропускает перемен состовляющую входного сигнала.

высокочастотные сигналы, к-ми чаще всего оказываются шумы и помехи, наводимые на вход схемы, а также собственные шумы R и п/п, состовляющих схему ОУ получают большое усиление по отношению к полезному сигналу. Ошибка дифференцирования чаще всего превышает все допустимые нормы на практике от операций диффер-ия отказываются.

Эта частотная хар-ка показывает, что коэф усиления . Дифференц-ие ведется на частоте . Д теряет устойчивость при f = 1 лог пересекается с АЧХ, имеющей спад 1 лог (f_ГР). При этом происходит изменение на 40 Дб/дек (потеря устойчивости схемы). Разомкнутая цепь ОС имеет спад 40 Дб/дек. Д нуждается в коррекции.

Стабилизация дифференциатора.

Схема представляет собой скорректированный по переменному току интегратор.

За счет включения R_K «сдвигают» f₁ на уровень максимального по частоте входного, полезного сигнала. Кроме того R_K ограничивает усиление на уровне соответствующего уровню R/R_K. Д повышает входной емкостной ток схемы, облегчая работу входного источника сигнала, осуществляя динамическую стабилизацию. Если f₁ и f₂ на большом расстоянии, то АЧХ Д является АЧХ ФВЧ.

61. Методика решения дифференциальных уравнений с помощью аналоговой техники. Пример решения уравнения.

L=0,5 Гн R=10 Ом С=0,5 мкФ i(t)=?

Составим уравнение равновесия напряжения:

U_вх=U_L+U_R+U_C

С целью реализации уравнения на интеграторах продифференцируем его и получим:

В ыражаем из этого уравнения ток:

Желательно использовать элементы одного номинала, необходимо соблюдать знаки функций, которые имеют место в исходном уравнении в процессе их преобразования в схеме. Большой Ку ( ) необходимо разложить на несколько ОУ. В окончательной схеме необходимо использовать схемы коррекции (в интеграторах) следующим образом: при подаче на вход переменного напряжения параллельно конденсатору в обратной связи необходимо ставить разрядный резистор. Если входное напряжение изменяется в виде скачкообразной функции (ступенчатой) необходимо ставить ключ параллельно конденсатору.

62. Схема логарифмического преобразователя.

Логарифмический преобразователь служит для отыскания логарифмических функций, а также в схеме умножения и деления, сжатия (компрессии) сигнала, в каналах обработки технологической информации.

Для построения схемы используют полупроводниковые приборы, имеющие логарифмическую характеристику.

Диод.

Если взять транзистор.

Получим выражение.

Тогда выходное напряжение:

Окончательно:

С хема с транзистором в цепи обратной связи более предпочтительна, так как имеет лучшие динамические показатели.

Выбирается минимальное значение напряжения сдвига. Для уменьшения тока смещения подключают R к неинвертирующему входу. R_Э служит для увеличения сопротивления цепи нагрузки и для увеличения тока эмиттера, что снижает ошибку операции логарифмирования. Функцию корректора выполняет С₁.