Giáo trình bài giảng Kỹ thuật điện tử part 7

Trong thực tế thường cần tạo ra một điện áp U2 là hàm số nào đó của điện áp U1, tức là U2 = F(U1). Ở đây F là một quan hệ hàm như hàm logarit, hàm mũ, hàm lượng giác, sin, cos, … của U1. Dưới đây hãy xét một ví dụ với F có dạng hàm logarit, tức là cần nhận được một sự phụ thuộc có dạng U2 = α1ln(α2U1 )
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình bài giảng Kỹ thuật điện tử part 7 1 ® 0 làm hệ số hồi tiếp âm giảm nên khi sử dụng cần lưu ý đặc điểm này và zc = wcbổ sung 1 điện trở làm nhụt R1.2.4.8. Các bộ biến đổi hàm số Trong thực tế thường cần tạo ra một điện áp U2 là hàm số nào đó của điện áp U1,tức là U2 = F(U1). Ở đây F là một quan hệ hàm như hàm logarit, hàm m ũ, hàm lượnggiác, sin, cos, … của U1. Dưới đây hãy xét một ví dụ với F có dạng hàm logarit, tức là cần nhận được một sựphụ thuộc có dạng U2 = α1ln(α2U1 ) Hình 2.114 Mạch Logarit dùng điôt Hình 2.114 Mạch Logarit dùng tranzito nối kiểu điôt muốn vậy, có thể dùng biểu thức dòng của điôt đã có ở phần 2.1: ( ) ID = Is eUak /mUT - 1 (Trong đó : Is : dòng ngược tĩnh UT : điện thế nhiệt KT/eo M : hệ số điều chỉnh (1 < m < 2) Uak: điện áp trên điôt). Trong miền làm việc (thoả mãn điều kiện ID >> Is) có thể coi : ID n= Is. eUak /mUT Từ đó ta có Uak = mUTln(ID/Is) (2-248) 145 chính là hàm logarit cần tìm. Để thực hiện quan hệ này, có thể sử dụng mạch như hình 2.114. Nếu coi vi mạchkhuếch đại thuật toán là lý tưởng ta có thể tính được như sau : U1 ID = R Ur = – Uak. Rút ra : Ur = –mUTln(U1/IsR) = –mUTln10lg(U1/IsR) ở nhiệt độ phòng sẽ có : [mV ] Ur = –(1 ÷2)60lg(U1/IsR) Dải điện áp làm việc có thể của mạch bịhạn chế bởi hai tính chất đặc biệt của điôt.Do có điện trở kí sinh nên với dòng lớn, trên có sụt áp và dẫn đến méo đặc tínhlogarit. Ngoài ra hệ số m còn phụ thuộc vào dòng điện. Vì vậy, độ chính xác cần thiếtchỉ có thể nhận được ở mạch này khi thay đổi điện áp vào trong phạm vi 2 đecac. Có thể loại trừ ảnh hưởng của hệ số m và mỏ rộng dải ra phạm vi 6 ÷ 8 đecac bằngcách thay điot D bằng mạôt tranzito T (h.2.115). Đối với dòng cực coletơ tranzito (UCB= 0) nghiệm đúng với hệ thức : ( ) Ic = αIE = αIES eUBE /mUT - 1 Ở đây sự phụ thuộc của các hàm số α và m vào dòng được bù nhau, vì vậy có thểviết : ( ) Ic = γIES eUBE /UT - 1 Lúc này g phụ thuộc chủ yếu vào dòng và trị số của nó gần bằng 1. Khi UBE>0 cóthể viết Ic » IES eUBE /UT (2-250) hay Ur = –UBE = –UTln(U1/IES.R) Chất lượng sơ đồ logarit sẽ được nâng cao, đặc biệt với độ ổn nhiệt khi dùng haisơ đồ 2.115 mắc kiểu sơ đồ khuếch đại vi sai, đó là cấu trúc cơ bản các IC lấy logarit.2.4.9. Các mạch lọc Mạch lọc là một mạng bốn cực, dùng để tách từ một tín hiệu phức tạp nhữngthành phần có tần số nằm trong một dải nhất định và loại đi những thành phần ngoàidải tần số đó. Dải tần số mà mạch lọc cho tín hiệu đi qua được gọi là dải thông củanó. Mạch lọc được ứng dụng hết sức rộng rãi trong mọi dải tần số. Chúng thườngđược dùng để tách tín hiệu hữu ích khỏi tạp nhiễu. Phụ thuộc vào vị trí của dải thông trong cả dải tần số người ta thường dùng cácmạch lọc sau : 146- Mạch lọc tần thấp có dải thông từ ) đến một tần số w 2 nào đấy (h.2.116a).- Mạch lọc tần cao có dải thông từ giá trị w1 đến vô hạn (h.2.116b).- Mạch lọc thông dải có dải thông nằm trong khoảng tần số từ w1 đến w 2 (h.2.116c).- Mạch lọc chắn dải có dải thông chia làm hai vùng: 0 ÷ w1 và từ w 2 ÷∞, (trongđó w 2 > w1 ) còn ở vùng tần số từ w1 ¸ w 2 tín hiệu bị triệt tiêu (h.2.116d). KL KL w w KL KL w w Hình 2.116: Đặc tuyến các dạng bộ lọcGọi KL là hệ số truyền đạt của mạch lọc tức là KL = Ur/Uv trong đó Ur là tín hiệu ở đầura, Uv là tín hiệu ở đầu vào mạch lọc, đặc tuyến biên độ tần số KL (w ) của bốn loại trênở dạng lý tưởng cho trên hình 2.116a, b, c, d. Mạch lọc có thể xây dựng từ các linh kiện thụ động RLC. Tuy nhiên loại nàythường có độ suy giảm lớn, và việc sử dụng cuộn cảm L làm cho m ạch lọc trở nêncồng kềnh khó chế tạo dưới dạng vi mạch, đặc biệt là ở dải tần thấp. Vì vậy trong dảitần số dưới vài trăm KHz người ta thường sử dụng mạch lọc được xây dựng dựa trêncác linh kiện thụ động RC kết hợp với các phần tử tích cực (thông thường là các vimạch thuật toán) và laọi này được gọi là mạch lọc tích ...