Jump to content

    
Sign in to follow this  
Инн

Аналоговое деление и перемножение

Recommended Posts

Уважаемые Коллеги,

 

Не подскажет ли кто, где взять аналоговые (не цифровые) схемы деления и перемножения одного сигнала на другой? Лет 30 назад читал мельком в каком-то учебнике, но не удосужился вникнуть и запомнить. Между тем, в аналоговых компьютерах такие узлы -- дело рядовое и хорошо отработанное. Где бы о том почитать?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Уважаемые Коллеги,

 

Не подскажет ли кто, где взять аналоговые (не цифровые) схемы деления и перемножения одного сигнала на другой? Лет 30 назад читал мельком в каком-то учебнике, но не удосужился вникнуть и запомнить. Между тем, в аналоговых компьютерах такие узлы -- дело рядовое и хорошо отработанное. Где бы о том почитать?

 

Несколько русскоязычных источников

1. Коломбет Е. А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов

2. Алексенко, Коломбет, Стародуб. Применение прецизионных аналоговых микросхем (отрывок пристегнут)

3. Была отличная переводная книга, название что-то забыл, под редакцией Шейнголда, бывшего шефа аналогового подразделения фирмы Analog Devices.

Простые перемножители строят на Log-AntiLog пребразователях. Они описаны широко - Op Amp с PN-переходами в ОС.

Есть еше несколько простых методов, но все эти методы и микросхемы обладают недостатками по точности в диапазоне температур и напряжений сигналов. Поэтому микросхемы и аналоговые методы перемножения сейчас применяются на высоких частотах. на низких частотах используют МК.

AnalogMS.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемые Коллеги,

 

Не подскажет ли кто, где взять аналоговые (не цифровые) схемы деления и перемножения одного сигнала на другой? Лет 30 назад читал мельком в каком-то учебнике, но не удосужился вникнуть и запомнить. Между тем, в аналоговых компьютерах такие узлы -- дело рядовое и хорошо отработанное. Где бы о том почитать?

 

Несколько русскоязычных источников

1. Коломбет Е. А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов

2. Алексенко, Коломбет, Стародуб. Применение прецизионных аналоговых микросхем (отрывок пристегнут)

3. Была отличная переводная книга, название что-то забыл, под редакцией Шейнголда, бывшего шефа аналогового подразделения фирмы Analog Devices.

Простые перемножители строят на Log-AntiLog пребразователях. Они описаны широко - Op Amp с PN-переходами в ОС.

Есть еше несколько простых методов, но все эти методы и микросхемы обладают недостатками по точности в диапазоне температур и напряжений сигналов. Поэтому микросхемы и аналоговые методы перемножения сейчас применяются на высоких частотах. на низких частотах используют МК.

 

Немного добавлю:

И еще ШИМ - перемножает амплитуду на скважность.

 

Книга фирмы Analog Devices называлась "Нелинейные применения линейных схем". Кажется так...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Уважаемые Коллеги,

 

Не подскажет ли кто, где взять аналоговые (не цифровые) схемы деления и перемножения одного сигнала на другой? Лет 30 назад читал мельком в каком-то учебнике, но не удосужился вникнуть и запомнить. Между тем, в аналоговых компьютерах такие узлы -- дело рядовое и хорошо отработанное. Где бы о том почитать?

В настоящее время взять такие микросхемы можно взять лишь(?) у АнДев. Чем медленнее, тем точнее - чудес не бывает. Читайте даташиты. Деление (обратная операция) всегда медленне получается, поэтому, если нужно особенно быстро (но не очень точно), то в не очень большом динамическом диапазоне можно использовать разложение в ряд 1/(1+x) по степеням x и использовать быстрое умножение.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Большое спасибо, Myron, iosifk и Tanya!

 

Упомянутая Вами Западная книжка называется, видимо,

 

Nonlinear circuits handbook : designing with analog function modules and IC's by Daniel H Sheingold; Analog Devices, inc., 1976

 

Однако, приложенная Вами, Myron, выдержка очень хороша: всё расставляет по местам. Большое спасибо.

 

По Вашим указаниям я быстро выбрал 2%-ный AD633 Analog Multiplier. Ст`оит он здесь, где я сижу, $22, но другие много дороже, и это лучше, чем лепить самому.

 

Кстати, здесь у меня есть несколько отсканированных советских и Западных книжек. Могу выложить, если нужно. Извините, что заглавия привожу в транслитерации:

 

Mel'nik Yu.A., Stogov G.V. Osnovy radiotehniki i radiotehnicheskie ustrojstva (Sovetskoe radio, 1973)

Amalickij M.V. Osnovy radiotehniki (3e izd., Svyaz'izdat, 1959)

Baskakov.S.I.Radiotechnitheskije.Zepi.i.Signali©(446s)

Bobrovnikov L.Z. Radiotexnika i e'lektronika (3e izd., Nedra, 1984)

Izyumov N.M., Linde D.P. Osnovy radiotexniki (4e izd., Radio i svyaz', 1983 (376s)

Amalickij M.V. Osnovy radiotehniki (3e izd., Svyaz'izdat, 1959)

Baskakov S.I. Radiotehnicheskie cepi i signaly (2e izd.)(ru)(T)(446s)

Kazarinov Ju.M. (red.) Radiotexnicheskie sistemy (VSh, 1990)

Noise Reduction Techniques in Electronic Systems

The.Fields.Of.Electronics.Understanding.Electronics.Using.Basic.Physics.Morrison

.2002

Gao W., Sammes N. An Introduction to Electronic and Ionic Materials (1999)

Outline.Of.Electronic.Devices.And.Circuits.Cathey.2002

Motchenbacher, Connely, Low-Noise Electronic System Design (John Wiley, 1993)

Brindley K. Starting electronics (3d ed.)(Elsevier,2005)

Introduction.To.Electronic.Warfare.Modeling.And.Simulation.Adamy.2002

Luecke G. Analog and digital circuits for electronic control system applications - using the TIMSP430 microcontroller (Elsevier,2005)

Newnes.Electrical.and.Electronic.Principles.and.Technology

Electronic Materials Science.(Wiley.Interscience)(2005)

Metal.Based.Thin.Films.For.Electronics.Wetzig.2003

peek_newby_1996_scholarly_publishing_the_electronic_frontier

Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics 2nd Ed. (CUP, 1994)

Erickson R. Fundamentals of Power Electronics.. book for instructors (free web edition, 1998)(1326s)

Gibilisco S. Teach yourself electricity and electronics (3ed., MGH)(748s)

Schmitt R. Electromagnetics explained.. a handbook for wireless, RF, EMC, and high-speed electronics (Elsevier, 2002)(376s)

Edminister J.A. Schaum's Electronic Tutor of Electromagnetics (Schaum,1995)

Attia,_Electronics&Circuit_Analysis_using_MATLAB,1999

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section16-Linear Systems and Models

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section17-Circuits

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section18-Electronics

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section19-Digital Systems

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section20-Communications and Signal Processing

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section21-Computers

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section22-Measurement and Instrumentation

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section24-Control Systems

Electronic and Electrical Engineering

Share this post


Link to post
Share on other sites
Большое спасибо, Myron, iosifk и Tanya!

 

Упомянутая Вами Западная книжка называется, видимо,

 

Nonlinear circuits handbook : designing with analog function modules and IC's by Daniel H Sheingold; Analog Devices, inc., 1976

 

Однако, приложенная Вами, Myron, выдержка очень хороша: всё расставляет по местам. Большое спасибо.

 

По Вашим указаниям я быстро выбрал 2%-ный AD633 Analog Multiplier. Ст`оит он здесь, где я сижу, $22, но другие много дороже, и это лучше, чем лепить самому.

 

Кстати, здесь у меня есть несколько отсканированных советских и Западных книжек. Могу выложить, если нужно. Извините, что заглавия привожу в транслитерации:

 

Mel'nik Yu.A., Stogov G.V. Osnovy radiotehniki i radiotehnicheskie ustrojstva (Sovetskoe radio, 1973)

Amalickij M.V. Osnovy radiotehniki (3e izd., Svyaz'izdat, 1959)

Baskakov.S.I.Radiotechnitheskije.Zepi.i.Signali©(446s)

Bobrovnikov L.Z. Radiotexnika i e'lektronika (3e izd., Nedra, 1984)

Izyumov N.M., Linde D.P. Osnovy radiotexniki (4e izd., Radio i svyaz', 1983 (376s)

Amalickij M.V. Osnovy radiotehniki (3e izd., Svyaz'izdat, 1959)

Baskakov S.I. Radiotehnicheskie cepi i signaly (2e izd.)(ru)(T)(446s)

Kazarinov Ju.M. (red.) Radiotexnicheskie sistemy (VSh, 1990)

Noise Reduction Techniques in Electronic Systems

The.Fields.Of.Electronics.Understanding.Electronics.Using.Basic.Physics.Morrison

.2002

Gao W., Sammes N. An Introduction to Electronic and Ionic Materials (1999)

Outline.Of.Electronic.Devices.And.Circuits.Cathey.2002

Motchenbacher, Connely, Low-Noise Electronic System Design (John Wiley, 1993)

Brindley K. Starting electronics (3d ed.)(Elsevier,2005)

Introduction.To.Electronic.Warfare.Modeling.And.Simulation.Adamy.2002

Luecke G. Analog and digital circuits for electronic control system applications - using the TIMSP430 microcontroller (Elsevier,2005)

Newnes.Electrical.and.Electronic.Principles.and.Technology

Electronic Materials Science.(Wiley.Interscience)(2005)

Metal.Based.Thin.Films.For.Electronics.Wetzig.2003

peek_newby_1996_scholarly_publishing_the_electronic_frontier

Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics 2nd Ed. (CUP, 1994)

Erickson R. Fundamentals of Power Electronics.. book for instructors (free web edition, 1998)(1326s)

Gibilisco S. Teach yourself electricity and electronics (3ed., MGH)(748s)

Schmitt R. Electromagnetics explained.. a handbook for wireless, RF, EMC, and high-speed electronics (Elsevier, 2002)(376s)

Edminister J.A. Schaum's Electronic Tutor of Electromagnetics (Schaum,1995)

Attia,_Electronics&Circuit_Analysis_using_MATLAB,1999

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section16-Linear Systems and Models

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section17-Circuits

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section18-Electronics

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section19-Digital Systems

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section20-Communications and Signal Processing

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section21-Computers

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section22-Measurement and Instrumentation

Dorf R., ed, The Engineering Handbook, 1998Section24-Control Systems

Electronic and Electrical Engineering

 

1. Есть еще один способ нелинейных аналоговых преобразований, о котором редко упоминают. Этот метод превосходит другие по точности, но уступает классическим перемножителям Гильберта по быстродействию. Это перемножающий ЦАП - это росто CMOS ЦАП с возможностью изменения опорного напряжения. У биполярных ЦАП тоже можно изменять опору, но в небольших пределах и с потерей точности. Они хорошо описаны, например кратко, в Шило. Функциональные фнфлоговые интегральные микросхемы.

2. Перемножающие ЦАПы работают от 0 до десятков КГц при точности до 12-14 разрядов и аналоговом напряжении до 3-5в.

3. Лог-антилог перемножители - до 80 дБ при частотах используемых Ор-Амр.

4. Перемножители Гильберта работают до гигагерц с точностью до 50-60 дБ.

5. Схемы существенно усложняются при желании получить 4-х квадрантные перемножители. При точности до 50 дБ нет головной боли с подстройкой под входные напряжения и рабочий диапазон температур у лог-антилог и Гильберта. Дальше сложности растут по экспоненте, чего нет у ЦАПов.

 

6. Приведенные цены - обдираловка. В США AD633AN (дип) стоит 7,1 долларов в единичных поставках. MPY634KP (дип) примерно 17 долларов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Большое спасибо, Myron, iosifk и Tanya!

 

По Вашим указаниям я быстро выбрал 2%-ный AD633 Analog Multiplier. Ст`оит он здесь, где я сижу, $22, но другие много дороже, и это лучше, чем лепить самому.

Может Вы не знаете? АнДев пришлет Вам образцы очень быстро и бесплатно. Попробуете, а потом решите.

Обратите внимание на 734 (по сути улучшенная 633) и 835. Последняя значительно меньше шумит, хотя полоса много шире. Первая точнее. У нее кроме шума еще есть некоторые другие неприятные моменты.

Edited by Tanya

Share this post


Link to post
Share on other sites

Существуют советские множилки:

Аналоговый перемножитель сигналов 525ПС3, выполняемые функции:

1. - режим деления

2. - режим умножения

3. - извлечение кв.корня

4. - линейный ампл. модулятор

5. - усилитель, управляемый напряжением

6. - генератор функции синуса от 0 до Пи/2

7. - вычисление разности квадратов

8. - линеаризация моста

9. - преобразование напряжение - частота

10. - вычисление процентов

 

Частота сигнала 0,7 МГц

 

КР525ПС2Б

#Напряжение 1-го ист. питания, В 15

Напряжение 2-го ист. питания, В -15

Допустимое отклонение напр. пит., % 10

Макс. входное напр. по входу X, В 15

Макс. входное напр. по входу Y, В 15

Макс. входное напр. по входу Z, В 15 - вход исплльзуется в режиме "делилки"

Сопротивление нагрузки, кОм 2

Емкость нагрузки, пФ 200

Нелинейность перемнож. по входу X, % 1.5

Нелинейность перемнож. по входу Y, % 1

Остаточное напряжение по входу X, мВ 150

Остаточное напряжение по входу Y, мВ 100

Макс. выходное напряжение, В 10.5

Входной ток по входу X, мкА 6

Входной ток по входу Y, мкА 6

Share this post


Link to post
Share on other sites
Существуют советские множилки:

Аналоговый перемножитель сигналов 525ПС3, выполняемые функции:

1. - режим деления

2. - режим умножения

3. - извлечение кв.корня

4. - линейный ампл. модулятор

5. - усилитель, управляемый напряжением

6. - генератор функции синуса от 0 до Пи/2

7. - вычисление разности квадратов

8. - линеаризация моста

9. - преобразование напряжение - частота

10. - вычисление процентов

 

Частота сигнала 0,7 МГц

 

КР525ПС2Б

#Напряжение 1-го ист. питания, В 15

Напряжение 2-го ист. питания, В -15

Допустимое отклонение напр. пит., % 10

Макс. входное напр. по входу X, В 15

Макс. входное напр. по входу Y, В 15

Макс. входное напр. по входу Z, В 15 - вход исплльзуется в режиме "делилки"

Сопротивление нагрузки, кОм 2

Емкость нагрузки, пФ 200

Нелинейность перемнож. по входу X, % 1.5

Нелинейность перемнож. по входу Y, % 1

Остаточное напряжение по входу X, мВ 150

Остаточное напряжение по входу Y, мВ 100

Макс. выходное напряжение, В 10.5

Входной ток по входу X, мкА 6

Входной ток по входу Y, мкА 6

 

1. Ну для полноты картины, можно еще упомянуть 525ПС1 (со всеми префиксами). Других отечественных вспомнить не могу, давно использовал, более 15 лет назад. Были еще отечественные "уникальные" сверхширокополосные, не помню названий, можно легко отыскать.

2. Все эти и другие аналоговые перемножители являются цельнотянутыми аналогами американских (Ан Дев, легко можно найти информацию). Если будут говорить вам, что это лишь функциональные аналоги - не верьте. Функциональными аналогами их называют лишь потому, что они "разрабатывались" не покупкой лицензий и технологий, а путем послойного анализа импортных ИС с последующим восстановлением информации о компонентах, схемах, материалах и технологии (я видел, как это делалось).

3. Упомянутые выше "режимы" не есть режимы выбираемые у микросхемы перемножителя, а схемные решения для получения той или иной функции - "режима", заявленного в рекламе с использованием перемножающей ИС и других активных и пассивных компонентов. Классическая ИС перемножителя имеет 3 входа с выходной функцией X*Y/Z и соответствующими ограничениями на полярности и напряжения по входу в зависимости от ИС. Дальше - искусство схемотехники.

4. По опыту своему скажу, что все они барахло, много возни для получения динамического диапазона выше 50дБ, при 4-х квандрантном использовании, в диапазоне 5-группы температур. Поэтому, думаю, новых подобных перемножителей в чистом виде и не появляется больше после где-то середины 80-х.

Все тоже можно проще реализовать сегодня на современной базе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Почитал все, что тут пишут. Спасибо всем большое.

Однако остался вопрос. Хочется иметь перемножитель в полосе 1.3-1.7 ГГц. Простой и аналоговый. У АнДев есть микросхема ADL5391, но у меня пока проблемы с тем, чтобы ее вообще достать.

Вобщем.. буду благодарен за любую информацию: примеры других изготовителей или тупо совет, как попроще такое собрать на тех же транзисторах.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Почитал все, что тут пишут. Спасибо всем большое.

Однако остался вопрос. Хочется иметь перемножитель в полосе 1.3-1.7 ГГц. Простой и аналоговый. У АнДев есть микросхема ADL5391, но у меня пока проблемы с тем, чтобы ее вообще достать.

Вобщем.. буду благодарен за любую информацию: примеры других изготовителей или тупо совет, как попроще такое собрать на тех же транзисторах.

После регистрации (или до) нажмите на кнопочку "Add to cart" в столбце "Samples cart"

в этом месте http://www.analog.com/en/prod/0,,773_862_ADL5391%2C00.html

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this