Jump to content

    

Умножитель сигналов

исходя из чего выбраны mosfet?

Просто подохлее, т.е. сопротивлением побольше.

 

один множитель положительный, а другой отрицательный?

Нет, только IN1 отрицательный, а IN2 произвольный, т.е. обычно IN2 это полезный сигнал, а IN1 его громкость:

 

post-45710-1495547945_thumb.png

 

И как перейти на ОУ с размахом питания ±15V?

Просто поставить их и усилить полученное данной критичной схемой произведение. Либо найти высоковольные автообнуляемые ОУ. Либо собрать схему обнуления самостоятельно, если ТЗ позволяет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Просто подохлее, т.е. сопротивлением побольше.

 

 

Нет, только IN1 отрицательный, а IN2 произвольный, т.е. обычно IN2 это полезный сигнал, а IN1 его громкость:

 

post-45710-1495547945_thumb.png

 

 

Просто поставить их и усилить полученное данной критичной схемой произведение. Либо найти высоковольные автообнуляемые ОУ. Либо собрать схему обнуления самостоятельно, если ТЗ позволяет.

Что такое автообнуление?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Что такое автообнуление?

Если Вам нужно реально что-то умножать, а не только разобраться в чужой схеме, то купите интегральный умножитель. У AD.

Share this post


Link to post
Share on other sites

MhoO4Ht.png

Понимаю так, что схему можно разделить на две части.

Верняя -- на основе M1 и верхнего ОУ -- классический инвертирующий усилительный каскад, где входное сопротивление делителя заменено каналом mosfet-а. Т. о. управляя mosfet-ом можно менять коэффициент усиления каскада. Т. е. здесь и происходит само умножение: V2 умножается на коэффициент усиления.

Нижняя часть -- на основе M2 и нижнего ОУ -- узел, который управляет коэффициентом усиления верхнего каскада. Т. е. формирует напряжение затвора верхнего M1 таким образом, чтобы V1 линейно отображался в коэффициент усиления верхнего каскада.

Не понятно как работает эта нижняя есть. Видимо, тоже инвертирующий усилительный каскад, с опосредованной обратной связью

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не понятно как работает эта нижняя есть. Видимо, тоже инвертирующий усилительный каскад, с опосредованной обратной связью

В книге Щербаков, Грездов «Электронные схемы на ОУ» на с. 148-149 принцип работы этой схемы описан по русски и попроще.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не понятно как работает эта нижняя есть. Видимо

Не непонятно, а однозначно видимо, что Вы просто до сих пор не удосужились потратить минут 15 времени и узнать, что такое операционный усилитель, почему он так называется и как работает. Почитайте Википедию, хотя бы.

 

K=–R2/M1

 

Vref/M2=V1/R1

 

M2=R1·Vref/V1

 

M1=M2

 

K=–R2·V1/R1·Vref

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не непонятно, а однозначно видимо, что Вы просто до сих пор не удосужились потратить минут 15 времени и узнать, что такое операционный усилитель, почему он так называется и как работает. Почитайте Википедию, хотя бы.

 

K=–R2/M1

 

Vref/M2=V1/R1

 

M2=R1·Vref/V1

 

M1=M2

 

K=–R2·V1/R1·Vref

На схем.нет в первом же посте мне посоветовали посмотреть фильм Тупой и еще тупее. Вы википедию предлагаете, что конечно приятнее. А я и фильм смотрел и об ОУ Википедию перечитывал, однако вопросы всё равно остаются. Если б вопросов не оставалось меня и многих других здесь бы, наверное, не было

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не читали, потому что сообщением ранее Вы спрашивали, что такое обнуление ОУ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
MhoO4Ht.png

Не понятно как работает эта нижняя есть. Видимо, тоже инвертирующий усилительный каскад, с опосредованной обратной связью

Вам нужно уяснить для себя как работает отрицательная обратная связь (ООС). Смысл её в том, что она пытается уравновесить потенциалы обоих входов ОУ. Закроем ладошкой верхний ОУ и рассмотрим как работает нижний.

В данном случае ООС старается привести потенциал инвертирующего входа к нулю (т.к второй, неинвертирующий вход, сидит на земле). То что это именно ООС очень просто определить: если V1 положительное, то через R1 начинает течь ток, потенциал инвертирующего входа повышается, ОУ реагирует на это и его выход начинает уходить в "минус", отрицательный уровень на затворе M2 начинает открывать последний, а т.к Vref отрицательное уровень на инвертирующем входе начинает снижаться. Когда этот потенциал достигает нуля напряжение на выходе ОУ перестает снижаться - система пришла в равновесие.

Тут важен один момент: ток текущий через R1 будет равен току через М2, т.к в инвертирующий вход ОУ ток не течет. Зная это и то что на этом входе нулевой потенциал дальше всё считается очень просто: i (R1) = V1/R1 = i (M2) = Vref/R(M2).

 

Или V1/R1=Vref/R(M2) , (1)

 

Теперь замечаем, что напряжение затвор-исток М1 такое же как у М2, а значит сопротивление его канала такое же: R(M1) = R(M2), заменяем в формуле (1) R(M2) на R(M1) и получаем V1/R1=Vref/R(M1)

 

или R(M1) = R1*Vref/V1 , (2)

 

Осталось последнее -посчитать Vout. Для инвертирующего усилителя Vout = V2*R2/R(M1), подставляем сюда R(M1) из формулы (2) и получаем окончательно

 

Vout = V2*R2 / (R1*Vref/V1) = (V1*V2/Vref) * (R2/R1)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вам нужно уяснить для себя как работает отрицательная обратная связь (ООС). Смысл её в том, что она пытается уравновесить потенциалы обоих входов ОУ. Закроем ладошкой верхний ОУ и рассмотрим как работает нижний.

В данном случае ООС старается привести потенциал инвертирующего входа к нулю (т.к второй, неинвертирующий вход, сидит на земле). То что это именно ООС очень просто определить: если V1 положительное, то через R1 начинает течь ток, потенциал инвертирующего входа повышается, ОУ реагирует на это и его выход начинает уходить в "минус", отрицательный уровень на затворе M2 начинает открывать последний, а т.к Vref отрицательное уровень на инвертирующем входе начинает снижаться. Когда этот потенциал достигает нуля напряжение на выходе ОУ перестает снижаться - система пришла в равновесие.

Тут важен один момент: ток текущий через R1 будет равен току через М2, т.к в инвертирующий вход ОУ ток не течет. Зная это и то что на этом входе нулевой потенциал дальше всё считается очень просто: i (R1) = V1/R1 = i (M2) = Vref/R(M2).

 

Или V1/R1=Vref/R(M2) , (1)

 

Теперь замечаем, что напряжение затвор-исток М1 такое же как у М2, а значит сопротивление его канала такое же: R(M1) = R(M2), заменяем в формуле (1) R(M2) на R(M1) и получаем V1/R1=Vref/R(M1)

 

или R(M1) = R1*Vref/V1 , (2)

 

Осталось последнее -посчитать Vout. Для инвертирующего усилителя Vout = V2*R2/R(M1), подставляем сюда R(M1) из формулы (2) и получаем окончательно

 

Vout = V2*R2 / (R1*Vref/V1) = (V1*V2/Vref) * (R2/R1)

Это понял.

Остается вопрос, что такое обнуление ОУ и почему об этом заходит речь при переходе на питание ±15V

Edited by conan

Share this post


Link to post
Share on other sites
что такое обнуление ОУ

Читайте например вот эту статью

 

почему об этом заходит речь при переходе на питание ±15V
Это Вы хотели чтоб было питание ±15В, с ОУ с нулевым дрейфом это никак не связано. Такие ОУ здесь используются по одной простой причине - чтобы собственный уход нуля ОУ был хотя бы на пару порядков меньше уровня входных сигналов. Иначе страдает точность перемножения. :laughing:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Читайте например вот эту статью

ИМХО, если бы вместо "автообнуления" написали "чоппер-усилитель" было бы понятнее, что обнуляется и как, или легче найти описание.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Иначе страдает точность перемножения. :laughing:

Когда-то давным-давно пытались делать подобные самопальные схемы умножения и деления... Отбирали транзисторные пары, параллелили их, но точности такой, чтобы думать об автообнуляющемся ОУ достичь не удалось. Скажу еще, что такие ОУ довольно медленные, а аналоговое умножение в настоящее время может понадобиться только для быстрых сигналов. Для медленных - АЦП, контроллер и ЦАП. Или умножающий ЦАП.

Share this post


Link to post
Share on other sites
ИМХО, если бы вместо "автообнуления" написали "чоппер-усилитель" было бы понятнее, что обнуляется и как, или легче найти описание.

Усилители с автообнулением и чопперы (МДМ-модулятор-демодулятор по-старому) - суть разные подходы. В статье как раз приводится описание обоих классов.

 

Когда-то давным-давно пытались делать подобные самопальные схемы умножения и деления... Отбирали транзисторные пары...
Полностью согласен, хотя мне почему-то показалось, что задача ТС чисто академическая. С другой стороны ТС можно посоветовать поискать согласованные пары транзисторов или хотя бы сдвоенные.

Share this post


Link to post
Share on other sites
С другой стороны ТС можно посоветовать поискать согласованные пары транзисторов или хотя бы сдвоенные.

LSK489/LSJ689

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this