
Frisk_2
.pdf

Рис.8.31
Вспомогательный генератор формирует треугольное напряжение, которое подается на инверсный вход ОУ DA1, где складывается с входным сигналом Uy (для простоты выбрано постоянным, рис.8.31а), и поступает на устройство сравнения аналоговых сигналов (компаратор) с нулевым смещением. На выходе компаратора формируется асимметричное прямоугольное напряжение с коэффициентом заполнения, определяемым полярностью и амплитудой напряжения Uy (рис.8.31б)
T = |
U0 −U y |
T , |
T |
= |
U0 + U y |
T |
(8.4) |
|
|
||||||
1 |
2U0 |
2 |
2U0 |
|
|||
|
|
|
|
Это прямоугольное напряжение управляет электронным ключом. Напряжение U2 на выходе операционного усилителя DA3 (рис.8.31в) определяется состоянием электронного ключа: когда ключ открыт, через операционный усилитель DA3 передается сигнал +Ux, а когда ключ закрыт – сигнал — Uy. Поскольку коэффициент заполнения периода у напряжения U2 пропорционален напряжению Uy, а амплитуда этого напряжения равна ± Ux, то его результирующее среднее значение пропорционально произведению этих сигналов. Выходное напряжение Uвыx , получаемое после усреднения U2 с помощью фильтра низкой частоты равно произведению входных сигналов с некоторым масштабным коэффициентом
Uвых =Ux |
U0 +U y |
−Ux |
U0 −U y |
= |
UxU y |
(8.5) |
|
2U0 |
U0 |
||||
|
2U0 |
|
|
Перемножитель, реализующий принцип прямого умножения, на основе АШИМ позволяет получать наиболее высокую точность (погрешность не более 0,1%, нелинейность 0,02%), но при этом применим только на низких частотах. Основной причиной ограничения верхней частоты несущей, которая должна быть всегда больше в 10 – 100 раз больше частоты сигнала, является необходимость выполнения условия: время переключения напряжения U2 со значения +Ux на значение -Ux должно быть мало по сравнению с периодом Т. Кроме того, точность результата перемножения сильно зависит от линейности и симметричности вспомогательного генератора треугольного напряжения и неидеальности свойств реальных ключей. Резисторы в цепях ОС усилителя DA3 и вспомогательного DA1 должны быть точно подобраны с учетом последовательного сопротивления электронного ключа. Напряжение разбаланса DA2 может привести к появлению напряжения ошибки, складывающегося с Uy. Пульсации напряжения источника питания также могут приводить к появлению напряжения ошибки усреднения на выходе ФНЧ.
Перемножители на основе управляемых сопротивлений реализуют принцип квазиумножения сигналов. Основное требование — линейность изменения варьируемых сопротивлений, обеспечивается применением в качестве управляемых компонентов сопротив-
502






