小信號切除電路和整機特性

1.小信號切除電路

所謂小信號切除是當輸入信號很?。ɡ缧∮谳斎胄盘枬M量程的1%)時，使開方器的輸出信號為其下限值；當輸入信號足夠大時，輸出信號滿足開方器的運算關系式。

進行小信號切除的目的是，克服開方器對小信號運算精度較低，會產生較大運算誤差的問題。這一點可通過下面的分析進一步說明。

小信號切除電路的作用在前面已經介紹過了，其電路如圖5-11所示。該電路是由A4等組成的比較器及場效應管VT7和三極管VT8等組成的電子開關等構成。這里的比較器及電子開關的工作原理與前面介紹的自激振蕩時間分割器中的比較器及開關管的工作原理相似。

由圖5-11可知，當時，比較器輸出高電平信號，故場效應管VT7飽和導通，三極管VT8截止。 由于VT7的飽和壓降很小，可以忽略不計，所以此時的輸出為U4=U3。

而當U4＜Ul時，比較器輸出低電平信號，故場效應管VT7截止，三極管VT8飽和導通。同樣，由于VT8的飽和壓降很小，可以忽略不計，所以此時的輸 出為U4=0 (相對于U8)

由此可見，利用此電路可以實現信號的切除。通常情況下，當輸入信號小于滿量程的1%( Ui<1.04V ) 時，將開方器的輸出切除；而當輸入信號大于或等于滿量程的1%時，輸出與輸入之間呈開方運算關系

實際的切除值可通過Ui來調整。如圖5-11所示，為實現Ui<1.04V時輸出切除，則UL的大小可按以下方法來確定。

將式（5-20)代入式(5-25)可得

在本開方器中，N2=2，U2=4.5V,所以有

當Ui<1.04V 時U3=0.6V (以UB為基準）

由于比較器的放大倍數很高，所以UL≈U3，即UL=0.6V

電路中的UL是由穩壓電源提供的，其值可由電位器調整（參見圖5-13)，即該電位器用于調整小信號切除值。

(4)輸出電路

輸出電路的作用是將以UB為基準的信號U4轉換為以0V為基準的信號，同時加上IV的零點值，并進行功率放大，最終得到整機輸出U0和I0.其電路如圖5-12所示。

將圖5-12中三極管等元件與運算放大器A5等效成一個送算放大器，則輸出電路可看成為由一個同相端輸入運放電路（輸入信號為U4和U8)和一個反相端輸入運放電路（輸入信號為UC)疊加組成。同相端輸入運放電路的輸出U01為

反相端輸入運放電路的輸出U02為

因為U0=U01+U02，所以

這里，iR7=R18=750kΩ,R19=R20=500kΩ,則由上式可以導出

設N0=R19/R18，即N0=2/3。另外，UB=10V,而Uc=8.5V，所以

即

2.整機特性

前面對開方器各主要電路進行了分析,將上述各部分電路串接到一起即得到其整機特性。 在輸入信號大于1.04V時，U4=U3，所以由式（5-26)可得

將式（5-25)代入上式，可得

再將式（4-20)代入上式，可得

由于N0=2/3，N2=2,U2=4.5V ,所以K=2，即

由此可見，當UI=1?5V時，U0=1?5V。

開方器的原理電路如圖5-13所示。