20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное...

20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное...

^ 20.8. Логарифмирующее устройство
Логарифмирующее устройство создано для получения выходного напряжения, пропорционального логарифму входного сигнала. Многофункциональная схема логарифмирующего устройства приведена на рис.20.9.



Рис. 20.9. Многофункциональная схема логарифмирующего усилителя

а – с диодиком; б – с транзистором


В логарифмирующем устройстве употребляется диодик, черта 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... которого описывается выражением:

, (20.9)

где I0 - оборотный ток утечки р-n перехода;

^ Т - тепловой потенциал, Т =KT/q;

при Т =20С, Т =26 мВ;

U- напряжение, приложенное к диодику.

При U 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... > 26 мВ вольт-амперную характеристику диодика можно представить Iд=I0eU/T. Прологарифмировав обе части, запишем:

ln Iд =lnI0+U/Т либо U=T(ln Iд -lnI0)= ТlnIд/I0

Напряжение, приложенное к диодику, U=Uвых 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное....

Uвх/R+Iд=0, Iд=- Uвх/R .

Потому Uвых=-ТlnUвх/I0R, это выражение в десятичных логарифмах имеет вид;

Uвых =-2,3Тlg Uвх/I0R

Диоды владеют паразитным омическим сопротивлением, на котором при огромных 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... токах падает существенное напряжение, приводящее к искажению логарифмической свойства. Потому удовлетворительная точность в схеме с внедрением диодов может быть получена при изменении Ubx в границах 2 декад. Применение транзистора заместо диодика (рис.20.9,б) позволяет 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... существенно расширить динамический спектр логарифмического устройства. В этой схеме маленькое сопротивление R2 включено в цепь эмиттера для уменьшения усиления транзистора, а конденсатор С обеспечивает устойчивость работы.

Все же, характеристики, как диодика 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное..., так и транзистора очень подвержены воздействию температуры. Потому в логарифмических усилителях стараются скомпенсировать воздействие оборотного тока.

^ Лекция №21 Активные фильтры


21.1. Общие сведения об активных фильтрах
Как понятно, для получения избирательных черт в обыкновенной схемотехнике 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... обширно употребляются LС - фильтры. Но в интегральной схемотехнике индуктивности тяжело реализуемы.

Потому в интегральной схемотехнике обширное применение находят активные фильтры, представляющие из себя пассивные RС - фильтры, включенные в цепи инвертирующих и неинвертирующих усилителей 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное.... Другими словами, активные фильтры - это усилители на базе ОУ в купе с пассивными RС - фильтрами. Активные фильтры (АФ) находят самое обширное применение в качестве УВЧ, УПЧ, регуляторов тембров и т.д. Избирательная 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... АЧХ АФ реализуется благодаря применению RС - пассивных фильтров. Как следует, для анализа АФ следует знать свойства пассивных фильров.

^ 21.2. Пассивные RС – фильтры
Различают фильтры нижних частот (ФНЧ), полоса пропускания которых распологается в области 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... нижних частот; фильтры больших частот (ФВЧ), пропускающие сигналы больших частот; полосовые и заграждающие (режекторные фильтры). Разглядим схему ФНЧ, рис.21.1a.



Рис.21.1. ФНЧ и его передаточная черта


Полный коэффициент передачи этого RC 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное...-фильтра определяется:

K(jω)=Uвых/Uвх=1/(1+jωRC).

Передаточная черта ФНЧ имеет выражение:

;

где fc-частота среза, равная 1/2RC.

В согласовании с выражением (21.1) построим передаточную характеристику ФНЧ, рис.21.1,б.

При частотах 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... f<
При частотах f>>fc f/fc >>1; K(f)=fc/f.

Полоса пропускания фильтра определяется частотой среза. При предстоящем повышение частоты имеет место затухание сигнала, т.е. спад 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... частотной свойства 20 дБ/дек. Если ФНЧ имеет несколько звеньев, то спад АЧХ равен n 20 дБ/дек.

Разглядим принципную схему ФВЧ, рис. 21.2.



Рис.21.2. ФВЧ и его передаточная черта


Передаточная черта ФВЧ определяется выражением




В области низких 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... частот, где при f<
при f>>fc fc/f>>1 K(ω)=1; KдБ=0 дБ.

Для построения полосовых и заграждающих АФ обширное применение находит 2Т фильтр, рис. 21.3.



Рис.21.3. 2Т 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное...-фильтр и его передаточная черта


2Т филтр пропускает все частоты с коэффициентом передачи К=1, не считая квазирезонансной. На квазирезонансной частоте f0=1/2RC коэффициент передачи равен нулю.

^ 21.3. Реализация активных фильтров
Активные фильтры 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... бывают первого, второго, третьего и высших порядков. Порядок фильтра определяется числом RC звеньев.

Для получения АФ пассивный RС - фильтр включают в схему усилителя. АФНЧ первого порядка на ОУ просто реализуется по 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... схеме рис.21.4,а, в какой применено неинвертирующее включение.



Рис. 21.4. Активный фильтр НЧ первого порядка с RС фильтром:

а – в цепи межкаскадной связи; б – в цепи ООС


АЧХ АФ определяется выражением

, (21.2)

где ; .

Если RC-фильтр врубается в цепь 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... ООС, то для получения фильтра нижних частот в цепи оборотной связи нужно использовать ФВЧ, потому что при включении пассивного фильтра в цепь ООС происходит преобразование ФНЧ в ФВЧ и назад. АФНЧ первого 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... порядка с инвертирующим усилителем приведен на рис. 21.4,б. K(ω) определяется выражением (21.2),

где ; .

АЧХ активного фильтра низкой частоты приведена на рис.21.5. АЧХ разомкнутого ОУ приведена штриховой линией.



Рис.21.5. АЧХ активного фильтра 20.8. Логарифмирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное... НЧ



2012g-grafik-uchebnogo-processa-na-2012-2013-uchebnij-god-podgotovki-magistrov-po-napravleniyu-080100-68-ekonomika-magisterskaya-programma-mirovaya-ekonomika-i-mezhdunarodnij-biznes-ochnaya-forma-obucheniya.html
2013-2015-godi-administraciya-vladimirskoj-oblasti-postanovlenie-gubernatora.html
2013-g-dokumentaciya-na-otkritij-aukcion-v-elektronnoj-forme-na-pravo-zaklyucheniya-dogovora-na-vipolnenie-remontnih-rabot-v-moku-skosh-i-34-vii-vida-so-strukturnim-podrazdeleniyam-klassov-viii-vida-v-2013-godu.html