Перемножение сигналов. Умножение, деление напряжения. Перемножить, разделить силу тока. Извлечь корень, возвести в квадрат

Схемы для перемножения сигналов, деления друг на друга, извлечения корня, возведения в квадрат (10+)

Арифметические операции над сигналами - Продолжение

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Перемножение

Для выполнения таких операций, как перемножение, деление, возведение в квадрат, извлечение квадратного корня применяется логарифмическое преобразование. Берется логарифм от напряжения сигнала. Далее умножение превращается в сложение. Выполняется сложение. Потом берется экспонента от результата. Для выполнения логарифмического преобразования используется логарифмическая зависимость напряжения на p-n переходе от силы тока через него.

На в реальной жизни знать все это нам не нужно. В продаже уже имеются интегральные микросхемы - перемножители. Особенно удобной является микросхема 525ПС2 или AD530. Она совмещает в себе перемножитель и операционный усилитель, что просто отлично, так как операционный усилитель, как мы увидим ниже, необходим при реализации деления и извлечения корня.

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Сигналы - математические (арифметические) операции. Перемножение, умножение, перемножить, умножить

Здесь и далее в верхней части рисунка показана реализация схемы с использованием отдельно перемножителя и операционного усилителя, если он нужен, а в нижней части реализация той же схемы на 525ПС2 / AD530. На этой и дальнейших схемах эту микросхему мы будем обозначать D1.

На нижней схеме K будет меньше нуля, так как операционный усилитель в микросхеме D1 при таком включении работает как инвертор.

Возведение в квадрат

Сигналы - математические (арифметические) операции. Возведение в квадрат, возвести

Это - предыдущая схема с соединенными двумя входами. На выходе нижней схемы (с D1) будет всегда отрицательное напряжение, так как квадрат всегда больше нуля, а K - отрицательное число.

Деление

Если нужно разделить напряжение на определенный фиксированный коэффициент, то Вам нужен делитель напряжения.

Сигналы - математические (арифметические) операции. Деление, разделить

Объяснить работу этой схемы просто, вспомнив о том, что на инвертирующем входе напряжение должно быть равно напряжению на неинвертирующем. Это равенство как раз достигается при напряжении на выходе, равном - U / (K * U1). Схема сохраняет работоспособность только при положительном или нулевом напряжении U1. Если напряжение U1 станет меньше нуля, то отрицательная обратная связь превратится в положительную, и операционный усилитель войдет в режим насыщения.

В нижней схеме с помощью самого левого резистора, соединяющего ножки 2, 13 и общий провод, можно в некоторых пределах изменять K.

Извлечение квадратного корня

Сигналы - математические (арифметические) операции. Извлечь квадратный корень. Извлечение

Искомое нулевое напряжение на инвертирующем входе достигается, когда на выходе квадратный корень из (- U / K). Схема может работать только при отрицательных или нулевых значениях U. Правильно, ведь квадратный корень из отрицательного числа в действительных числах не определен.

Вариант с D1 позволяет с помощью левого резистора также, как в предыдущей схеме, в некоторых пределах изменять K.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

 

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Еще статьи

Интегральный аналог конденсатора большой емкости. Умножитель, имитатор...
Умножитель емкости. Имитатор большого конденсатора на интегральной микросхеме...

Расчет силового резонансного фильтра. Рассчитать онлайн, он-лайн, on-l...
Как получить синусоидальное напряжение на выходе при входном напряжении сложной ...

Применение дифференциального усилителя, использование усилительного ка...
Типовые схемы с дифференциальным усилительным каскадом...

Расчет теплоотвода (радиатора охлаждения) силового элемента (транзисто...
Как рассчитать систему отвода тепла от силового элемента электронной схемы...

Датчик уровня жидкости. Реле. Автоматическое включение / выключение на...
Автомат наполнения емкости с водой включает и выключает насос в зависимости от у...

Транзисторы КТ502, 2Т502. Справочник, справочные данные, параметры, цо...
Характеристики и применение биполярных транзисторов КТ502 (КТ502А, КТ502Б, КТ502...

Электронный цифровой термометр своими руками. Схема, конструкция, опис...
Как сделать простой цифровой измеритель температуры...

Применение полевых транзисторов, МОП, FET, MOSFET. Использование. Схем...
Типичные схемы с полевыми транзисторами. Применение МОП....