.RU

20.7. Дифференцирующее устройство - Курс лекций Чебоксары 2010 Федеральное агентство по образованию Федеральное...


^ 20.7. Дифференцирующее устройство
Поменяв местами R и С в функциональной схеме интегрирующего устройства, получим функциональную схему дифференцирующего усилителя, рис.20.8.



Рис. 20.8. Функциональная схема дифференцирующего устройства


В этом случае применение закона Кирхгофа для

узла 1 дает следующее соотношение:

С(dUвх/dt)+Uвых/R=0, (20.7)

Откуда Uвых=-RCdUвх/dt


АЧХ дифференцируещего устройства можно выразить

; K(ω)=ωRC. (20.8)

Как видно из этого выражения, с увеличением частоты K(ω) возрастает. Идеальный дифференцирующий усилитель должен иметь K(f) при f. Однако практически невозможно это реализовать. Начало частотной характеристики определяется равенством 1/ωC=R, в этом случае К (f) = 1.

В рабочей области частот K(f) должен возрастать + 6 дБ на октаву или + 20 дБ на декаду. После точки А К(f) дифиринцирующего устройства и К(f) ОУ совпадают.

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



Рис. 20.9. Функциональная схема логарифмирующего усилителя

а – с диодом; б – с транзистором


В логарифмирующем устройстве используется диод, характеристика которого описывается выражением:

, (20.9)

где I0 - обратный ток утечки р-n перехода;

^ Т - термический потенциал, Т =KT/q;

при Т =20С, Т =26 мВ;

U- напряжение, приложенное к диоду.

При U > 26 мВ вольт-амперную характеристику диода можно представить Iд=I0eU/T. Прологарифмировав обе части, запишем:

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

Напряжение, приложенное к диоду, U=Uвых.

Uвх/R+Iд=0, Iд=- Uвх/R .

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

Uвых =-2,3Тlg Uвх/I0R

Диоды обладают паразитным омическим сопротивлением, на котором при больших токах падает существенное напряжение, приводящее к искажению логарифмической характеристики. Поэтому удовлетворительная точность в схеме с использованием диодов может быть получена при изменении Ubx в пределах 2 декад. Применение транзистора вместо диода (рис.20.9,б) позволяет значительно расширить динамический диапазон логарифмического устройства. В этой схеме небольшое сопротивление R2 включено в цепь эмиттера для уменьшения усиления транзистора, а конденсатор С обеспечивает устойчивость работы.

Тем не менее, параметры, как диода, так и транзистора сильно подвержены влиянию температуры. Поэтому в логарифмических усилителях стараются скомпенсировать влияние обратного тока.

^ Лекция №21 Активные фильтры


21.1. Общие сведения об активных фильтрах
Как известно, для получения избирательных характеристик в обычной схемотехнике широко используются LС - фильтры. Однако в интегральной схемотехнике индуктивности трудно реализуемы.

Поэтому в интегральной схемотехнике широкое применение находят активные фильтры, представляющие собой пассивные RС - фильтры, включенные в цепи инвертирующих и неинвертирующих усилителей. Другими словами, активные фильтры - это усилители на основе ОУ в сочетании с пассивными RС - фильтрами. Активные фильтры (АФ) находят самое широкое применение в качестве УВЧ, УПЧ, регуляторов тембров и т.д. Избирательная АЧХ АФ реализуется благодаря применению RС - пассивных фильтров. Следовательно, для анализа АФ необходимо знать характеристики пассивных фильров.

^ 21.2. Пассивные RС – фильтры
Различают фильтры нижних частот (ФНЧ), полоса пропускания которых распологается в области нижних частот; фильтры высоких частот (ФВЧ), пропускающие сигналы высоких частот; полосовые и заграждающие (режекторные фильтры). Рассмотрим схему ФНЧ, рис.21.1a.



Рис.21.1. ФНЧ и его передаточная характеристика


Комплексный коэффициент передачи этого RC-фильтра определяется:

K(jω)=Uвых/Uвх=1/(1+jωRC).

Передаточная характеристика ФНЧ имеет выражение:

;

где fc-частота среза, равная 1/2RC.

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

При частотах f<
При частотах f>>fc f/fc >>1; K(f)=fc/f.

Полоса пропускания фильтра определяется частотой среза. При дальнейшем увеличение частоты имеет место затухание сигнала, т.е. спад частотной характеристики 20 дБ/дек. Если ФНЧ имеет несколько звеньев, то спад АЧХ равен n 20 дБ/дек.

Рассмотрим принципиальную схему ФВЧ, рис. 21.2.



Рис.21.2. ФВЧ и его передаточная характеристика


Передаточная характеристика ФВЧ определяется выражением




В области низких частот, где при f<
при f>>fc fc/f>>1 K(ω)=1; KдБ=0 дБ.

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



Рис.21.3. 2Т-фильтр и его передаточная характеристика


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


22-kniga-proroka-amosa-zakonopolozhiteltnie-knigi-predislovie.html
22-komandi-perehoda-a-yu-kargashina-i-a-s-mirkotan-pod-redakciej-yu-m-bayakovskogo.html
22-koncepciya-primeneniya-sistemnogo-analiza-v-adaptivnom-upravlenii-na-primere-professionalnoj-deyatelnosti.html
22-konstatiruyushij-etap-metodika-obsledovaniya-urovnya-sformirovannosti-logicheskogo-mishleniya-konstatiruyushij-etap.html
22-kratkaya-harakteristika-rinka-ekonomicheskogo-obrazovaniya-g-permi.html
22-kvantovomehanicheskaya-model-stroeniya-atoma-nastoyashee-metodicheskoe-posobie-sostavleno-v-sootvetstvii-s-programmoj.html
  • textbook.largereferat.info/k-s-liseckij-samikina-n-yu-serebryakova-m-e.html
  • lesson.largereferat.info/podsekciya-2-aktualnie-problemi-matematicheskogo-analiza-i-vichislitelnoj-matematiki.html
  • lecture.largereferat.info/73-oformlenie-specifikacii-izdeliya-obrazovatelnij-standart-vuza.html
  • literatura.largereferat.info/rukovodstvo-po-podboru-personala-na-postoyannuyu-rabotu.html
  • composition.largereferat.info/plan-vnutriuchrezhdencheskogo-kontrolya-vuk-programma-deyatelnosti-dvorca-detskogo-yunosheskogo-tvorchestva-goroda.html
  • zadachi.largereferat.info/struktura-oop-po-modulyam-osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-obshie-polozheniya.html
  • tasks.largereferat.info/3ekonomicheskie-otnosheniya-k-obshej-teorii-politicheskoj-ekonomii.html
  • thescience.largereferat.info/intervyu-17-ni-na-odnom-kabinete-ne-visit-tablichka-glavnij-vzyatochnik.html
  • pisat.largereferat.info/spravochniku-tablici-teplofizicheskih-svojstv-vodi-i-vodyanogo-para-6000-100-let-teplofikacii-i-centralizovannomu-teplosnabzheniyu-v-rossii.html
  • holiday.largereferat.info/motivaciya-i-lichnost-stranica-6.html
  • portfolio.largereferat.info/otveti-na-ekzamenacionnie-voprosi-internet-kursov-intuit-intuit-319-osnovi-raboti-s-instrumentami-yandeks.html
  • credit.largereferat.info/otkritij-rot-vera-f-birkenbil-yazik-intonacii-mimiki-zhestov.html
  • literature.largereferat.info/biografiya-avtora-pokrovitelstvo-ego-visochestva-gaekvara-stranica-16.html
  • books.largereferat.info/beovulf-anglosaksonskaya-poema-epos-epohi-rannego-srednevekovya-edinstvennaya-doshedshaya-do-nashih-dnej-rukopis-beovulfa-datiruemaya-koncom-h-v-sejchas.html
  • klass.largereferat.info/7-novoe-v-nauke-i-tehnike-plan-lekcij-na-sentyabr-dekabr-2003g-uchenie-antahkarani.html
  • predmet.largereferat.info/sem-smertnih-grehov-ili-psihologiya-poroka-dlya-veruyushih-i-neveruyushih-stranica-6.html
  • zadachi.largereferat.info/psihologicheskaya-kultura-zhurnalista.html
  • literatura.largereferat.info/soderzhanie-rabochaya-programma-po-modulno-rejtingovoj-sisteme.html
  • tetrad.largereferat.info/uteshenie-starostyu-chelovek-vechno-zhivyot-v-tumane.html
  • letter.largereferat.info/naznachenie-nakazaniya-nesovershennoletnim-chast-6.html
  • occupation.largereferat.info/nishamja-kausharavinopavarnitam-stranica-13.html
  • school.largereferat.info/kogda-to-ih-nazivali-ne-prosto-lyudmi-a-erserami-sozdatelyami-i-hozyaevami-imperii-solnca-erstelli-pravivshej-millionami-mirov-teper-oni-zemi-zhalkie-ost-stranica-5.html
  • laboratory.largereferat.info/v-kruge-pervom-v-t-shalamov-kolimskie-rasskazi.html
  • occupation.largereferat.info/novie-bakterialnie-patogeni-v-pishevih-produktah-eksperimentalnoe-obosnovanie-i-razrabotka-sistemi-kontrolya-s-primeneni-metodov-mikrobiologicheskogo-i-molekulyarno-geneticheskogo-analiza-14-02-01-gigiena.html
  • education.largereferat.info/1-mnogovolnovoe-lidarnoe-zondirovanie-aerozolya-atmosferi.html
  • tasks.largereferat.info/4-analiz-sistemi-raspredeleniya-ooo-pkf-konsaleks-1-tehniko-ekonomicheskaya-harakteristika-ooo-pkf-konsaleks-4.html
  • studies.largereferat.info/analiz-debitorskoj-i-kreditorskoj-zadolzhennosti.html
  • urok.largereferat.info/primenenie-rentgenogrammi-kisti-nash-opit-lecheniya-lozhnih-sustavov-plechevoj-kosti-s-primeneniem-himotripsina-uzbekskij.html
  • writing.largereferat.info/lekciya-chetvertaya-velikoe-pereselenie-narodov-v-vostochnoj-m-k-lyubavskij.html
  • learn.largereferat.info/glava-5-individualnaya-psihoterapiya-oglavlenie-monografiya-psihoterapiya-nevrozov-u-detej-i-podrostkov.html
  • occupation.largereferat.info/na-puti-k-edinoj-teoriipsihicheskih-processov-l-m-vekker-psihika-irealnost.html
  • student.largereferat.info/13-sekciya-informacionnih-i-upravlyayushih-sistem-yu-k-fetisova-v-v-vinogradova.html
  • bukva.largereferat.info/referat-po-deloproizvodstvu-s-voprosami-podgotovka-dokumentov-k-arhivnomu-hraneniyu-pravila-oformleniya-rekvizitov-16-19-20-22-kontrakti-dogovori-chast-2.html
  • knowledge.largereferat.info/metodicheskie-ukazaniya-po-oformleniyu-referata-po-discipline-bchs-referat-yavlyaetsya-uchebnim-materialom-vipolnennim-studentom-samostoyatelno-v-vide-domashnego-zadaniya-i.html
  • textbook.largereferat.info/intervyu-grigoriya-marchenko-gazete-kazahstanskaya-pravda-ot-11-marta-2010-goda.html
  • © LargeReferat.info
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.