ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Нелинейные операционные элементы из "Практика аналового моделирования динамических систем Справочное пособие " Для образования нелинейных зависимостей в основном используются диодные схемы, которые осуществляют кусочно-линейную аппроксимацию требуемой зависимости, т. е. заменяют их ломаной линией из ко печного числа отрезков (рис. 2.1, а). [c.121] Переключая полюсы диода и знак опорного напряжения, а также подавая на вход ячейки прямое или инвертированное входное напряжение, получаем схемы диодных ячеек (рис. 2.3, а), которые позволяют прибавлять положительные и отрицательные составляющие напряжения во всех четырех квадрантах координатной плоскости. [c.122] С помощью движка потенциометра / устанавливается пороговое напряжение открывания диода для каждой диодной ячейки, а движком делителя 2 регулируется крутизна участка. Напряжения, снимаемые с делителей 2 всех диодных ячеек, складываются с помощью суммирующего усилителя (рис. 2.3,6). [c.122] Используются также схемы нелинейных элементов, основанные на принципе суммирования токов диодных ячеек иа входе операционного усилителя, т. е. в потенциально заземленной точке. [c.122] Схема суммирует токи отдельных диодных ячеек, каждая из которых содержит сопротивления делителя напряжений, диод и источник опорного напряжения, запирающего диод при напряжениях, меньших заданного ю. [c.122] На рис. 2.4, а изображена схема токовой диодной ячейки или диодной ячейки с потенциально заземленным диодом. [c.122] Если сопротивление диода в проводящем состоянии мало по сравнению с сопротивлением делителя, то точка О будет иметь потенциал, близкий к нулю, так как падением напряжения на диоде можно пренебречь. [c.123] Зависимость тока диода А1 от входного напряжения представлена на рис. 2.4, б. [c.123] Токовые диодные ячейки используются в основном для создания специализированных функциональных блоков. Включая токовые диодные ячейки в суммирующую точку операционного усилителя, получим схему функционального элемента с потенциально заземленными диодами (рис. 2.6). [c.123] Здесь показано, что в каждой диодной ячейке наряду с рабочими диодами УВ включены защитные диоды УВ, ат.- Как видно из эпюры напряжений на рис. 2.5, при запертых рабочих диодах к ним было бы приложено при отсутствии защитных диодов значительное обратное напряжение. [c.123] Совокупность диодных ячеек является направленным нелинейньаг четырехполюсником, включаемым на входе или в цепи обратной связи операционного усилителя (рис. 2.7). Так как напряжение на входе операционного усилителя близко к нулю, четырехполюсник работает в режиме короткого замыкания. [c.123] Аналогично складывая или вычитая логарифмы входных величин, получаем произведение или частное на выходе. [c.124] Для схемы на рис. 2.7, г получаем функцию, обратную по сравнению со схемой на рис. 2.7, в. [c.124] Получение обратной функции Uy=f- Ux) для нелинейного блока Ф, настроенного на зависимость и2= (и ), производится по схеме на рис. [c.124] Схема блока перемножения на квадраторах показана на рис. 2.9. С помощью делителей из равных сопротивлений в ией получают полусуммы и полуразности входных напряжений Ux и Ug, которые в виде модульных значеннй поступают на схемы диодных квадраторов СДК, составленных из токовых диодных ячеек. Токи диодных квадраторов, пропорциональные соответственно квадрату полусуммы и полуразности напряжений и Uy, вычитаются на входе операционного усилителя, так что на выходе образуется произведение в соответствии с (2.11а). [c.125] Деление производится по методу обратной функции (рис. 2.10, а) нли по методу обратной операции (рис. 2.10,6). [c.125] Более подробно схемы деления описаны в 2.14. [c.132] Чтобы в схемах на рис. 2.8, а п б всегда имелась отрицательная обратная связь, необходимо учитывать знак fy tj), набирая на блоке Ф соответственно x=f y) или x=—f y). Если функция (у) не является анакопостоянной либо ее знак не определен заранее, то структура схемы должна быть переменной, чтобы все время сохранялась отрицательная обратная связь. [c.132] Изменение структуры ироизводиуся с помощью специальных схем управления, работающих в режиме переключения. [c.132] Схема отрабатывает обратную функцию с запаздыванием. Величннл запаздывания примерно равна [х, т. е. запаздывание мало. Оно ограничивается условиями стабильности схемы. [c.132] Вернуться к основной статье