Главная Операционные усилители




-о о-

Евых

Iпреобр (сум)-hh

Эталонное

смещение

~ Лреобразователь напряжения в ток

Рис. 3.9. Основная схема умножителя с переменной проводимостью.

этим температурная согласованность почти идеальна. Исходная степень согласованности транзисторов также очень высока, а различия легко устраняются с помощью внешних компонентов. Умножитель с переменной проводимостью лежит в основе многих аналоговых умножителей в интегральном исполнении и является по крайней мере одним примером использования для умножения интегральной схемы, не предназначенной для выполнения этой операции, - операционного усилителя со свойствами переменной проводимости. Умножители, которые изготовляет фирма Analog Devices, Inc., используют подобную систему, основанную на ячейке проводимости Гильберта, которую фирма начала применять в умножителях серии AD-500 в 1970 г.

Примеры интегральных умножителей

Фирмы-изготовители приводят в своих каталогах довольно внушительное число аналоговых умножителей, однако имеет смысл ограничиться рассмотрением тех из них, которые дают приемлемые характеристики и относительно недорого стоят. Если вам понадобится более качественное устройство, то представленная здесь информация будет также в общем полезна и вы обнаружите, что фирмы-изготовители предлагают в своих



каталогах различные модификации рассмотренных здесь кристаллов с более жесткими характеристиками. Действительно, характеристики многих семейств умножителей настолько похожи для различных классов одного семейства, что возникает уверенность в том, что различие определяется просто в процессе отбора. Вот почему более высококачественные интегральные схемы маркируются одним номером и стоят дороже, а менее качественные - другим и стоят дешевле. Просмотрите фирменные каталоги и паспортные данные для соответствующих номеров, и вы в этом убедитесь.

Знакомство с интегральными схемами аналогового умножителя начнем со схем типа МС1495/МС1595 фирмы Motorola Semiconductor Products, Inc. Два устройства с подобными номерами типов отличаются друг от друга лишь величиной температурного диапазона, в котором гарантируются их характеристики. Это справедливо для многих типов интегральных схем. Схема типа МС1495, например, работает в диапазоне температур от О до 70 °С, а схема типа МС1595 - в диапазоне от -55 до +125 °С. Конечно, последняя стоит дороже. Как видно на схеме, изображенной на рис. 3.10, выход умножителя с переменной проводимостью является дифференциальным выходом коллекторной пары; это справедливо и для устройств типа 1495/1595. В наших примерах мы используем операционный усилитель (У1), который работает как дифференциальный усилитель постоянного тока. Такой усилитель нужен для того, чтобы обеспечить смещение уровней и преобразование выхода к однополярному виду. Конечно, если умножитель используют для управления устройством или прибором, имеющим дифференциальный выход, то будет обеспечено подавление напряжения синфазной составляющей и тогда смещения уровней не потребуется.

Для получения различных масштабных коэффициентов умножитель можно регулировать путем изменения сопротивлений Ra, Rb, Rx и Ry, помимо изменения токов /] и h- Масштабный коэффициент определяется следующим образом:

k2RjI,R,Ry. (3.21)

Эти параметры ограничивают также максимальное значение входных напряжений Vx и Vy. Пределы определяются следующим образом:

V.(ma.)<(/2)(.). (3.22)

.(тах)<(Л)(.). (3.23)

где 0,5 мА/,«/22,0 мА.

Пример расчета. Необходимо установить напряжение Vx(max) равным 4-10 В и ток /2 равным 0,5 мА. Какое значение должно



!0 kOm

WkOm

" \

70пОм

ЮкОлт

H h

A h

W 71

300kOm


WkOm Смещение у

2 kOm

Регулировка масштабного ~ коэффициента (к)

j kOm

Смещение x

Рис. 3.10 Схема, в которой использован умножитель МС1495.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [21] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0119