Analogov nsobiky Nsoben a nsobiky Nsoben je v
Analogové násobičky
Násobení a násobičky Násobení je v měření elektrických veličin nutné pro určení výkonu elektrického proudu Násobičky jsou základem elektronických: • wattmetrů • elektroměrů Násobička je obvod realizující funkci: UO = c. U 1. U 2 Obvykle jsou oba vstupní rozsahy i výstupní rozsah 10 V potom je konstanta násobičky c = 0, 1 V-1
Vlastnosti násobiček Chyby násobiček: • statické – chyby pro stejnosměrné signály • dynamické – chyby pro střídavé signály – frekvenční odezva, šířka frekvenčního pásma pro stejnosměrnou chybu výstupu, rychlost přeběhu na výstupu … Podle polarity vstupů rozdělujeme násobičky na: • čtyřkvadrantové - pro obě polarity na obou vstupech • dvoukvadrantové - pro kladnou polaritu na jednom vstupu, druhý vstup může pracovat s oběma polaritami • jednokvadrantové - pouze kladné polarity na obou vstupech
Blokové schéma elektronické násobičky Násobení lze realizovat těmito analogovými násobičkami: – s kvadrátory – s řízeným zesílením – s Hallovou sondou – logaritmus-exponenciála – s amplitudově-šířkovou modulací
Násobička s kvadrátory Násobička se skládá ze dvou vstupních zesilovačů (součtového a rozdílového), dvou kvadrátorů a výstupního rozdílového zesilovače – využívá funkci: Základní vlastnosti: • relativně velké chyby pro malá vstupní napětí 0, 1 až 0, 5 % • široké frekvenční pásmo – až 2 MHz při útlumu 3 d. B
Násobička s řízeným zesílením Násobení je realizováno rozdílovým zesilovačem se vstupem U 1 napájeným zdrojem proudu I řízeným druhým napětím U 2 Základní vlastnosti: • menší přesnost – chyba 0, 5 až 2 % rozsahu • široké frekvenční pásmo až 10 MHz (pro pokles -3 d. B) • nízká cena První násobička vyráběná jako integrovaný obvod
Hallova násobička • využívá Hallova jevu: UH=k. I. B kde: k – konstanta materiálu (polovodiče) I – stejnosměrný proud protékající destičkou B – magnetická indukce kolmá na směr proudu protékajícího destičkou Vlastnosti: • kmitočtový rozsah – do 25 k. Hz • dobrá přesnost v řádu desetin %
Násobička logaritmus-exponenciála Násobička pracuje podle vztahu: • využívá logaritmických a exponenciálních členů • umožňuje realizaci funkce dělení Přiklad obvodu pro realizaci násobení a dělení Vlastnosti: • vysoká přesnost – chyba v řádu 0, 1 %, • střední šířka frekvenčního pásma – 10 až 250 k. Hz • nízká cena
Násobička s amplitudově-šířkovou modulací Blokové schéma Matematický popis Základní vlastnosti: • vysoká statická přesnost - chyba 0, 01 až 0, 1 % rozsahu • velmi úzké frekvenční pásmo od nuly do zhruba 10 k. Hz pro chybu wattmetru 0, 1 % rozsahu, pro větší přesnost je pásmo užší např. 200 Hz
Obvodová realizace násobičky s amplitudově-šířkovou modulací Šířkový modulátor tvoří komparátor a generátor pilového napětí – výstupem jsou pulzy řídící amplitudový modulátor Při řízení amplitudového modulátoru dochází k přepínání mezi vstupním napětím U 2 a jeho invertovanou hodnotou –U 2 Stejnosměrné výstupní napětí je získáno na výstupu dolní propusti (integračního článku)
Průběhy napětí na násobičce s amplitudově-šířkovou modulací s fázovým posunem 50°
- Slides: 11