Аналоговый делитель

Деление осуществляется путем включения умножителя в цепь обратной свя­зи, охватывающей ОУ. На рис. 2.15 показано, как это можно сделать, используя умножитель, представленный на рис. 2.13, и еще один усилитель типа 741.­

Рис. 2.15. Аналоговый делитель

Считая инвертирующий вход этого усилителя мнимой землей и прини­мая во внимание обычные предположения о свойствах ОУ, имеем

(2.6)

или в результате преобразований

Таким образом, при k = 0,1 и R1/R2= 0,1 при указанных сопротивлениях резисторов получаем

(2.7)

Может возникнуть некоторая трудность с начальной установкой делите­ля, если принять во внимание, что при нуле в знаменателе результат равен бесконечности. Другими словами, необходимо до включения делителя уста­новить конечное значение напряжения UY, скажем 1 В. Делить на малые величины (UY < 0,5 В) опасно, так как ОУ имеет большой коэффициент усиления, и в случае, когда необходимо обеспечить более высокую точ­ность, чем 5%, требуется аккуратная подстройка регуляторов смещения. Лучше всего сначала установить нуль смещения на выходе умножителя, до его включения в петлю обратной связи.

Конденсатор C применяется в качестве дополнительной коррекции на высоких частотах для того, чтобы обеспечить устойчивость, несмотря на дополнительный сдвиг по фазе в умножителе. Включенные на выходе на­встречу один другому стабилитроны предотвращают защелкивание, когда UY стремится к нулю. Если этих диодов нет и UY падает до нуля, то напряжение на выходе ИС 741 стремится к бесконечности, но его рост прекращается вблизи 15 В. Если при этом сигнал на входе X будет больше 12 В, то этого окажется достаточным, чтобы временно переве­сти умножитель в нерабочее состояние, так что он не сможет надлежащим образом отреагировать, когда UY станет ненулевым. Схема будет оставаться в защелкнутом состоянии, пока не будут выключены и вновь включены ис­точники питания. Включенные навстречу один другому стабилитроны с рабочим напряжением 10 В ограничивают выходное напряжение значением приблизительно 10,5 В, которого недостаточно, чтобы вызвать защелкива­ние.

Максимальное значение UY равно +5 В, и важно отметить, что напряже­ние UY должно быть положительным. Что же касается UZ, то оно может быть любым из интервала от -25 до +25 В.

Если входы умножителя X и Y соединить вместе, то напряжение будет квадратным корнем от величины UZ. В этом случае UZ должно быть отрицательным и оставаться в пределах от 0 до -25 В.