Контрольная работа: Устройства регулировки и перемножения сигналов

где k – масштабный коэффициент квадратора.

Если на выходе квадратора положительное напряжение, то напряжение U1 должно быть отрицательным, тогда обратная связь будет отрицательной. Если U1>0, то ОС в ОУ становится положительной из-за нечувствительности квадратора к полярности его входного напряжения. Это превращает устройство в триггер, который сразу же «защелкивается», т.е. Переключается в состояние насыщения. Чтобы после этого вернуть устройство в рабочее состояние, недостаточно сделать U1<0. Надо еще временно разорвать петлю ОС, что непрактично. Для предотвращения защелкивания в выходной провод ОУ включается диод, который не пропускает на выход отрицательное напряжение, т.е. автоматически разрывает петлю ОС при . Если квадратор инвертирует полярность напряжения, то U1 должно быть положительным и направление диода следует изменить.

3) Для получения делителя одного напряжения на другое достаточно в цепь ОС инвертирующего усилителя также включить перемножитель.

Чтобы ОС была отрицательной, коэффициент обратной передачи через перемножитель, а значит, и напряжение Uy должны быть положительными. Если же перемножитель инвертирующий, то должно быть Uy<0. Напряжение Ux может быть любой полярности, например

1. переменным. При равенстве токов через R1 и R2 найдем

, откуда ,

где k – масштабный коэффициент перемножителя.

Для компенсации сдвига нуля выходного напряжения ОУ, обусловленного его входным током, включают балансный резистор . Некоторые серийные микросхемы перемножителей (например, 525ПС2) уже имеют внутри встроенный выходной ОУ. Тогда для реализации делителя или устройства извлечения корня достаточно лишь соответствующего взаимного соединения выводов микросхемы и подключения к ней потенциометров настройки.

4) Регулятор усиления . Регулируемое переменное напряжение подается на один вход перемножителя сигнал, а постоянное регулирующее – на другой вход. Для получения малых нелинейных искажений и большого динамического диапазона регулирования переменное напряжение нужно подавать на более линейный вход.

5) Преобразователь частоты . Если в перемножителе на дифференциальных усилителях вместо резистивной нагрузки включить параллельный колебательный контур, то получим так называемый двойной балансный смеситель. На контуре выделяется промежуточная частота (обычно разностная).

6) Фазовый детектор .

На перемножитель поступают детектируемое колебание и опорное колебание . Результирующее колебание

.

После фильтра нижних частот ФНЧ получим .

7) Умножитель частоты .

Пусть входное синусоидальное напряжение . Возведение в квадрат дает

.

Конденсатор на выходе фильтрует постоянную составляющую, тогда .