|
Читайте также: |
Логарифмічні і антилогарифмічні перетворювачі
Мета роботи
Вивченнясхемотехніки та характеристик нелінійних перетворювачів для виконання операцій логарифмування і антилогарифмування на основі властивостей вольт-амперних характеристик p-n переходів.
Використання пакету EWB для виконання роботи
Для виконання роботи досить використання декількох типів операційних підсилювачів, стандартних пасивних компонентів електронної техніки та джерел живлення.
Порядок виконання роботи
23.3.1. Складається схема у відповідності до рис. 23.1 на основі операційного підсилювача AR1 та ідеального діода. Використовуючи вікно опції DC Sweep, встановлюється діапазон зміни вхідної напруги від 1 мВ до 10 В, забезпечуючи зміну вхідного сигналу в діапазоні чотирьох декад. Після запуску моделювання буде отримана залежність, яку наведено на рис. 23.2. Для виявлення її властивостей логарифмування у вікні Analysis graph за допомогою опції Properties виводиться вікно, що зображене на рис. 23.3, у якому встановлюється по горизонтальній осі логарифмічний масштаб. Внаслідок виконання цих операцій залежність вихідної напруги (напруги у вузлі 1) від вхідної напруги V1 матиме лінійний характер у широкому діапазоні зміни вхідної напруги.
Рис. 23.1
Рис. 23.2
Рис. 23.3
23.3.2. Проводиться дослід по впливу реальних параметрів діодів на динамічний діапазон логарифмічного перетворювача. Для цього з бібліотеки EWB обираються моделі реальних діодів і аналізуються динамічні характеристики перетворювача. Якщо обраний тип діода суттєво зменшує динамічний діапазон перетворювача, слід порівняти параметри діодів і зробити висновки по впливу окремих параметрів діодів на відхилення їх вольт-амперних характеристик від логарифмічних.
23.3.3. Проводиться дослід по впливу величини резистора R1 на динамічний діапазон перетворювача. Для цього змінюється величина опору резистора і перевіряється лінійність характеристики у визначеному динамічному діапазоні.
23.3.4. Проводиться дослід по визначенню впливу параметрів ОП на динамічний діапазон перетворювача. Для цього обирається підсилювач і у вікні редагування параметрів змінюється його коефіцієнт підсилення, величина напруги живлення, частотна характеристика. Кожного разу будується характеристика “вхід – вихід” і за її виглядом визначається вплив параметрів, що змінюються.
Рис. 23.4
Рис. 23.5
23.3.5. Складається схема антилогарифмічного перетворювача у відповідності до рис. 23.6 і проводяться досліди, аналогічні попереднім. При цьому динамічний діапазон вхідної напруги повинен бути суттєво зменшений – наприклад, верхній рівень до 0.1 ÷ 0.5 В.
Рис. 23.6 Рис. 23.7
23.3.6. Складається схема логарифмічного перетворювача на основі використання переходу база-емітер біполярного транзистора (рис. 23.7) і проводяться досліди, аналогічні попереднім.
23.3.7. Складається схема перемножувача двох аналогових сигналів на основі логарифмічних та антилогарифмічного перетворювачів та інвертуючого суматора відповідно до рис. 23.8. Вхідними сигналами є сигнали з джерел V1 та V2, які подаються відповідно на логарифмічні перетворювачі, що виконані на ОП AR1 та AR2. Інвертуючим суматором, що зібраний на ОП AR3, виконується операція знаходження суми прологарифмованих сигналів, після чого на ОП AR4 виконується зворотня операція – антилогарифм суми. Враховуючи методологію обчислень, що використовується в EWB, модель може працювати лише в обмеженому діапазоні параметрів та вхідних сигналів. Тому для проведення досліду слід самостійно обрати величини вхідних сигналів у межах одиниць мВ і за допомогою резисторів нелінійних перетворювачів підібрати режим, при якому виконуватиметься операція перемноження сигналів. Після цього слід визначити діапазон зміни вхідних параметрів, у межах якого похибка не перевищуватиме, наприклад, 5%.
Рис. 23.8
23.4. Вимоги до звіту
23.4.1. Навести результати дослідів, що були проведені.
23.4.2. Навести динамічні характеристики перетворювачів для різних режимів їх роботи.
23.4.3. Зробити висновки, які б відображали власні погляди на вплив окремих параметрів елементів перетворювачів та їх динамічні характеристики.
23.5. Завдання до самотестування і атестації
23.5.1. Пояснити призначення логарифмічних та антилогарифмічних перетворювачів. Навести можливі області їх використання.
23.5.2. У чому полягають фізичні особливості логарифмічного та антилогарифмічного перетворень?
23.5.3. Пояснити, чим визначається динамічний діапазон логарифмічного перетворювача.
23.5.4. Навести приклади необхідності збільшення динамічного діапазону підсилювачів.
Дата добавления: 2015-10-29; просмотров: 85 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Порядок виконання роботи | | | ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 24 |