4. Применение апс в устройствах измерительной и вычислительной техники

1. Делитель напряжения

Если в обратную связь ОУ включить схему АПС, образуется делитель напряжения (рис. 5).

Рис. 5

Напряжение на входе усилителя определяется выражением

При этом выходное напряжение

если

EслиU<0, то отрицательная обратная связь становиться положительной иU_выхделителя устанавливается на значении, определяемом напряжением насыщения ОУ. Точность делителя зависит от точности перемножения и от значения напряжения знаменателяU_v.

Для хорошего аналогового усилителя может быть характерно следующее:

1) точность воспроизведения усилителя должна меняться обратно пропорционально знаменателю в широком динамическом диапазоне.

2) Ошибки сигналов числителя и знаменателям такие, как смещение, шумы и дрейф должны быть намного меньше, чем минимальные входные сигналы

3)Если требования 1) и 2) удовлетворены, то выходной сигнал делитвля должен быть постоянным при постоянном отношении сигналов числителя и знаменателя независимо от их абсолютных значений.

2. Возведение в степень

При параллельном соединении двух входов X иУперемножителя образуется схема, возводящая в квадрат, выходное напряжение которойU_вых=kU_х²– пропорционально квадрату входного напряжения

Возведение в более высокие степени достигается простым последовательным включением нескольких АПС.

3. Извлечение корня

Устройство для извлечения квадратного корня образуется путем включения в отрицательную обратную связь ОУ схемы квадратора (рис. 6).

Рис. 6

Из анализа структурной схемы можно записать, что напряжение на входе ОУ

При этом квадрат выходного напряжения ОУ

При этом включение U_z может быть только отрицательным. В случае положительного значенияU_zсхема запирается и только разрывом цепи ОСeе можно привести в исходное рабочее состояние., Для предотвращения запирания схемы на выходе ОУ необходим диод Д1, который при отрицательном выходном напряжении прерывает ОС, Если применяемый перемножитель инвертирует знак, тоU_zможет быть только положительным.