|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы  Рис. 2.56. Температурно-компенсированный логарифмический усилитель. данной схемы необходимо провести ее температурную компенсацию. Из уравнения диода следует, что основной вклад в температурный дрейф вносят члены KT/q и /о. На рис. 2.56 представлена схема с соответствующей температурной компенсацией. Значение обратного тока насыщения /о снижается путем введения диода D2 и источника тока Ir. От этого источника тока через диод D2 протекает постоянный ток, что приводит к появлению напряжения Vf- Если характеристики диодов Di и D2 полностью согласованы, то члены KTfq и /о будут равны; следовательно, в уравнении для определения напряжения I/3 член /о пропадает: Vs = V2 + Vp = - {KT/q) [In {VM - In /о - In Ij, + In /0]. Таким образом, Vs==-{KT/q)ln[VJ(RJ)]. В этом случае присутствует только одна температурно-зависи-мая величина, а именно Т в члене KT/q. Формируя температур-но-зависимый коэффициент передачи выходного усилителя, можно исключить также и влияние параметра KT/q. Рассмотрим следующее уравнение: V.,=VARF/iRT + Rc) + i] = Rr, + R Температурную зависимость диода мох<но скомпенсировать, выбрав температурный коэффициент отношения {Rf + Rc + Rt) / \{Rc -f Rt) равным KT/q с противоположным знаком. При этом окончательная передаточная функция схемы имеет вид V,u.=-Ki\n{KoV,,), где Ki - постоянное число. Для удобства выберем Ki - l.O и также преобразуем натуральный логарифм в десятичный. С этой целью воспользуемся известным логарифмическим соотношением: lnX/lnIO = lgA. Коэффициент передачи самого ОУ выберем таким, что G = 1 + RpKRc + /?г) = 9 (.КТ In 10) = 16,9 при 25 °С и температурной чувствительности коэффициента передачи -0,33 %/°С. Номиналы резисторов Rf, Rc и Rt можно затем получить из соотношения Rf/{Rc + Rt)=15.. при этом температурный коэффициент Тц последовательного соединения резисторов выбирается равным приблизительно 0,33 %/°С. Например, если Rf= 15,9 кОм, то значение последовательно соединенных резисторов Rc и Rt должно быть равно 1 кОм. Далее соотношение резисторов Rc и Rt можно определить из соответствующих температурных коэффициентов. Если резисторы Rc и Rt имеют температурные коэффициенты соответственно О и 1 %/°С, то, следовательно, R = Rc + Rt, Tj, = (dRc/dT) (RclR) + {dRr/dT) (Rr/R), Tii = Rr/R, Rt = {1 kOm)(0,33). Таким образом, Rt = 330 Ом и Rc = 670 Ом. Результирующее выходное напряжение равно Если RiIr также положить равным единице, то выходное напряжение определяется следующим образом: Квык=Пе1вх- Температурную компенсацию антилогарифмического усилителя можно провести аналогично, однако при проектировании логарифмических преобразователей очень важно установить необходимость обеспечения их абсолютной точности. Например, рассмотрим вариант реализации умножения с помощью логарифмического преобразования двух входных сигналов, последующего суммирования и вычисления антилогарифма полученной суммы. Точность выполнения такой функции зависит исключительно от сопряжения температурных коэффициентов этих двух преобразователей, а не от абсолютной точности каждого из них. Однако для тех случаев, когда от преобразователя требуется такая точность, разработаны логарифмические модули с внутренней температурной компенсацией. ЛИТЕРАТУРА • 1, Multiplier Application Guide, Analog Devices, Norwood, Mass., 1978. 2 Function Generator Data Book, Exar Integrated Systems, Inc., Sunnyvale, Calif., 1979. 3 Gilbert В., A Versatile Monolithic Voltage-to-Frequency Converter, IEEE Journal of Solid-State Circuits, SC-Dec, 1976, pp. 852-864. 4. Gray P., Meyer R., Analysis and Design of Integrated Circuits, Wiley, New York, 1977. 5. Grebene A., Analog Integrated Circuit Design, Van Nostrand-Reinhold, New York, 1972. [Имеется перевод: Гребен A. E. Проектирование аналоговых интегральных схем. -М.: Энергия, 1976]. 6. Graeme J., Tobey G., Huelsman L., Operational Amplifiers Design and Applications, McGraw-Hill, New York, 1971. [Имеется перевод: Проектирование и применение операционных усилителей/Под ред. Дж. Грэма, Дж. Тоби, Л. Хьюлсмана. - М.: Мир, 1974.) 7. Sheingold D. Н., Nonlinear Circuit Handbook, Analog Devices, Inc., Norwood, Mass., 1976. [Имеется перевод: Справочник по нелинейным схемам/Под ред. Д. Шейнгольда. -М.: Мир, 1977.] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 |