|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы 302 Гмва 7 и если подставить это уравнение в выражение для отношения токов hlh, то в результате получим В схеме умножителя фиг. 7.45, с подобные усилительные ячейки .использованы таким образом, чтобы обеспечивалось выполнение условий (7.64) Другие необходимые соотношения имеют вид + /9 = /з + /5, eRUi-I,),- ey = RiI,-I,). (7.65) Объединив последующие выражения после громоздких, но несложных по сути алгебраических выкладок, получим уравнение для При неизменном токе 1б и надлежащем масштабном коэффициенте выходное напряжение равно 17 (Х1 Х2)(К1 кг) £о--10-. . (7.67) Для точного умножения необходимо, чтобы транзисторы были согласованы по динамическим характеристикам. Это требование делает особенно привлекательным использование монолитных интегральных схем в умножителе данного типа. Однако экспериментально подтверждено, что точность умножения порядка 1 % можно получить и при тщательном подборе дискретных транзисторов. Умножитель с нормировкой токов обладает рядом достоинств, которые в перспективе должны обеспечить ему широкое распространение в аналоговых устройствах. Эти достоинства следующие: 1) хорошая линейность, 2) широкая полоса пропускания, 3) дифференциальный вход, 4) хорошая температурная стабильность, 5) малое проникновение входных сигналов на выход, 6) .низкая себестоимость. 6,0 О  6,0 О  Фиг. 7.46. Методы аналогового деления. а -с положительным напряжением в знаменателе; б -с отрицательным напряжением в знаменателе. 7.5.7. Аналоговые делители Использовав цепи обратной связи ОУ, показанные на фиг. 7.46, можно превратить любой из умножителей, рассмотренных в предыдущих разделах, в аналоговый делитель. Заметим, что, поскольку напряжение ег должно быть противоположно по полярности напряжению е,, деление возможно только в двух квадрантах. Чтобы обеспечить устойчивую работу (отрицательную обратную связь), при < О на выходе умножительного каскада должно быть напряжение положительной полярности, тогда как при ei > О это напряжение должно быть +eieo/10 = -ег-Главным ограничением для таких делителей с обратной связью является сильное возрастание ошибки при е2~*0. Эта ошибка существенно ограничивает динамический диапазон делителя, особенно для случаев, когда ошибка умножительного каскада может иметь наибольшее значение при малых входных сигналах (например, в умножителе на квадраторах). Лучшим умножителем для использования в цепи обратной связи делителя будет тот, у которого кривая погрешности не имеет излома в точке начала координат (сюда относятся умножители с усреднением треугольного напряжения и с нормировкой токов). 7.5.8. Схемы возведения в квадрат и извлечения корня Одним из наиболее очевидных приложений аналогового умножителя является возведение входного сигнала в квадрат. Такая операция вполне обычна при измерениях мощности и действующих значений, а также при вычислениях векторных величин. Последнее применение иллюстрируется фиг. 7.47. Операцию извлечения квадратного корня осуществляют, включая умножитель  Фиг. 7.47-. Умножители, используемые при вычислениях векторных величин. В цепь обратной связи ОУ, как в схеме аналогового делителя. ОУ обеспечивает выполнение условий: 10 2R 10 2R 10 R (7.68) (р2 - 2 2 (7.69) (7.70) ЛИТЕРАТУРА 1. Когп G. А., Когп т. М., Electronic Analog and Hybrid Computers, McGraw-Hill, New York, 1964; имеется русский перевод: Корн Г., Корн Т., Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины, изд-во «Мир», 1967. 2. Applications Manual for Operational Amplifiers, Philbrick/Nexus Research, Dedtiam, Mass., 1965. 3. A b r a h a П i a n V. V., An Improved Square Root Circuit, lustrum. Control Syst. (April, 1963). 4. Bradley F. R., McCoy R. P., Voltage-limiting Circuit, Electronics (May, 1955). 5 Howe R. M., Representation of Nonlinear Functions by Means of Operational Amplifiers, IRE Trans. Electron. Computers (December, 1956). 6. M e d к e f f R. J., Parent R. J., A Diode Bridge Limiter for Use witli Electronic Analog Computers, Proc. AIEE, 70, sec. T-1-70 (1951). 7. G о d e t S., The Gated Amplifier Computer Technique. Proc. Natl. Simulation Conf., Dallas, Texas, 1956. 8. The Use of Silicon-junction Diodes in Analog Simulation, Instrum. Control Sys. (August, 1961). 9. К о e r n e r H. E., К 0 r n G. A., Function Generation with Operational Amplifiers, Electronics (Nov. 6, 1959). 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 ] 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 |