(2.31)

Подставляя (2.27) в (2.30), после преобразований получаем

2 У1 + (2Д Д/р) Учитывая, что Д/<Д/р, имеем

u,:=U,Uy(Af/Af). (2.32) Но в нашем случае Af это девиация частоты, например:

Д/ = Д/ созО, (2.33) а значит

u,UUy{AfjAf)cosQt. (2.34)

Таким образом, устройство, схема которого приведена на рис. 2.27, работает как линейный частотный детектор. Именно на таком

вых

принципе построен частотный детектор ИС К174УР1, К174УР2 и К174УРЗ.

Уплотнитель каналов. Простейшая схема уплотнения каналов на перемножителях / и 2 приведена на рис. 2.28.

Ячейка 3 подает управляющие напряжения, в соответствии с которыми на выход подается напряжение /Cf/axi

или KUbx2.

Делитель напряжений. В схеме делителя напряжений (рис. 2.29а) ток через резистор .Ro умножается на f/y, а это эквивалентно уменьшению Ro в [/у раз, т. е.

Рис. 2.28. Схема уплотнителя каналов

вых - -х -Z----

Uy R,

Рис. 2.29. Схема деления напряжений (а) и извлечения квадратного корня (б)

Схема извлечения квадратного корня. Устройство (рис. 2.296) отличается от приведенного на рис. 2.29а тем, что выходное напряжение подается на вход У перемножителя или Uy = ,

и Ri

Компрессор. Позволяет осуществлять линейную компрессию сигнала в широком динамическом диапазоне (рис. 2.30). При этом устраняются искажения, присущие нелинейным ограничителям, и необходимость калибровки. Регулировкой До. можно изменять величину компрессии. Такие схемы применяются для расширения

динамического диапазона системы связи, например, в системах Долби. На выходе системы связи должен быть включен экспандер с характеристикой, обратной характеристике компрессора. Структурная схема и характеристика такого экспандера показаны на рис. 2.31.

Если в устройство, схема которого приведена на рис. 2.31, между выходом ОУ и входом X перемножителя включить инерционное звено, то схема преобразуется в автоматический регулятор уровня, отличающийся от схем без перемножителя существенным снижением нелинейных искажений.

Показанными примерами не ограничиваются возможности применения перемножителей, но из изложенного выше можно сделать вывод о том, что схемы перемножителей будут все шире применяться в аппаратуре радиосвязи либо как самостоятельные ИС, либо как составляющие БИС.

Рис. 2,30. Схема компрессора (а) к его характеристика (б)

У

Рис. 2.31 Схема экспандера fa) и его характеристика (б)

Глава 3

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ

ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

3.1. Смещение на выходе масштабного усилителя

Рассмотрим простейшую схему масштабного усилителя. При 11ъх=0 на выходе будет действовать напряжение АС/вых, которое в соответствии с рис. 3.1 определяется следующими факторами.

Пусть /вх1=/вх2=0, тогда потенциал в точке С относительно aei*-ли будет равен нулю {t/c = 0). В усилителе с глубокой отрицательной обратной связью потенциал в точке С равен потенциалу в точке В {Ub = 0). Потенциал в точке А есть результат деления выходного напряжения делителем До, R\, таким образом, напряжение смещения {Ucm = = Ua,b) вызывает выходное напряжение, равное [/см ii .

Если /вх1=/=0, то ток вызывает на резисторе Ri напряжение /вх11, а на выходе hxiRi{-Ro/Ri) или -hxiRo.

Если /вх2=?0, то напряжение /вх22 вызывает выходное напряжение /вх22 li , Суммируя эти три составляющие, получаем 1

напряжение смещения на выходе:

А f/вых = t/cM (1 + RolRi) - /вх 1 Ro + /вх 2 2 G + Ro/Rx)-

/вх2

Рпс. 3.1. Источники смещения выходного напряжения масштабного усилителя

Легко показать, что если R2==RiRo/{R\+Ro), то А[/вых = г/с„(1+ад1)-А/вх?о,

(3.1) (3.2)

где А/вх=/вх2-/вх1 - разность входных токов.

Из уравнений (3.1) и (3.2) следует условие, что J?2 выбирается равным сопротивлению параллельно соединенных Ri и Rqh обеспечивает наименьшее напряжение смещения за счет /ви и 1вх2, так как напряжение смещения создается только их разностью.

Из соотношений (3.1) и (3.2) также следует, что чем меньше Ro, тем меньше At/вых. и чем меньше коэффициент усиления с обратной связью {Ro/Ri) или (l-j-Ro/Ri), тем меньше ошибка.

Выходное напряжение смещения будет изменяться с изменениг ем температуры от t°i до А в худшем случае до величины

А а

вых. 2 = [t/cM п + (А f/см/А Т) (t,-t,)] (1 -f Ro/R,)-ДД /в

вх 41

(3.3)

где А[/см/АГ и АД/вх/АГ - параметры операционного усилителя. Аналогичными соотношениями определяется дрейф AU вых за счет изменения напряжения питания.

Напряжение Af/вых может увеличиться за счет неполного подавления синфазного сигнала. Небольшая неточность в выполнении соотношения R2=R\Ro/Ri-\-Rq вызывает выходное напряжение

сф.вых=сф.вх-у:р^ (3.4)

где б - разброс сопротивлений резисторов относительно номинала. В некоторых случаях следует учитывать или предотвращать