Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №6 - Журнал «Домашняя лаборатория»

какая именно модель вам нужна. Если же сомнения всё-таки остаются, то необходимо обсудить альтернативные варианты со своими коллегами или же позвонить в отдел технической поддержки производителя интересующего вас осциллографа.

Примечание: По оценкам независимых экспертов компания Tektronix (США, www.tek.com), занимает 67 % сегмента мирового рынка осциллографов тем самым, подтверждая свое лидирующие положение.

Технические характеристики осциллографов Tektronix

ЭЛЕКТРОНИКА

Радиоэлектронные устройства (часть книги)

Б.И.Горошков

Глава 2

ЭКВИВАЛЕНТЫ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ

Возможность изменения характеристик радиоэлементов с помощью электронных схем дает возможность расширить диапазон применения этих элементов. Например, включение конденсатора постоянной емкости в цепь 0 °C усилителя позволяет получить эквивалентную емкость конденсатора, в коэффициент усиления раз превышающую емкость конденсатора. При регулируемом коэффициенте усиления можно создать эквивалент конденсатора переменной емкости с такой максимальной емкостью, которую практически невозможно получить у конденсатора. С помощью транзисторных схем можно изменять не только емкость конденсаторов, но и сопротивление резисторов. Этому вопросу уделяется большое внимание в микроэлектронике, поскольку технологические ограничения препятствуют изготовлению элементов с большими номиналами. Для получения эквивалентных конденсаторов и резисторов применяют транзисторные схемы. Индуктивные же элементы моделируются схемами на ОУ. Одна из таких схем — гиратор превращает емкость конденсатора в индуктивность. Вопросу преобразования реактивных элементов в периодике уделяется большое внимание. Одним из вопросов, решаемых электронными схемами, является создание потенциометров, управляемых дистанционно с помощью постоянно го напряжения. В качестве управляющих элементов в таких схемах применяют биполярные и полевые транзисторы.

1. РЕЗИСТОРНЫЕ МОСТЫ

Декада магазина сопротивлений на четырех резисторах.

Декада состоит из четырех резисторов трех номиналов. На основе декады можно создать магазин сопротивлений со ступенью в 1 Ом. Число ступеней 10. Для получения ступени магазина в 10 Ом необходимо применить резисторы сопротивлением 10, 20, 40 Ом (рис. 2.1).

Декадный магазин сопротивлений.

Схема магазина сопротивлений имеет шесть резисторов по 2 Ом (рис. 2.2). Декада имеет десять ступеней по 1 Ом. Для получения декады со ступенью в 10 Ом необходимо применить резисторы по 20 Ом. Получение ступени в 100 Ом требует резисторов сопротивлением 200 Ом.

Резисторные мосты.

Мостовая схема имеет вход, не связанный с общей шиной, и аналогичный выход. Для включения ее в общую электронную схему необходим незаземленный источник питания постоянного или переменного тока. На рис. 2.3,а приведена простая мостовая схема. Выходное напряжение моста при малых изменениях сопротивлений плеч определяется формулой

Uвых = (Uвх/4)∙Δr,

где Δr = (ΔR1/R1 — ΔR2/R2 + ΔR3/R3 — ΔR4/R4).

Ток в диагонали моста равен Io = (Uвx/4R)Δr, где сопротивление диагонали моста

R = (R1 + R4)∙(R2 + R3)/(R1 + R2 + R3 + R4)

На рис. 2.3,б приведена схема двойного моста, для которого

Uвых = (Uвх/16)∙(ΔR1/R1 — ΔR2/R2 + ΔR3/R3 — ΔR4/R4)∙)∙(ΔR7/R7 — ΔR5/R5 + ΔR6/R6 — ΔR8/R8)

при (R5 — R6) >(R1 — R4)

Схема моста с ОУ приведена на рис. 2.3, в. При R1 = R3, R2 = R4, K = ΔR4/(R3 + R4)

На рис. 2.3,г показано включение моста ка входе ОУ. Выходное напряжение определяется Uвых = (R5/R)∙t0 при R5 > R и R5 = Rв. Для разных плеч моста усилитель имеет разное входное сопротивление. В этой схеме необходимо иметь попарную регулировку резисторов.

На рис. 2.3,д показана схема, где регулировка резисторов отсутствует. Однако этот мост должен иметь незаземленный входной источник. Выходное напряжение Uвых = (1 + R5/R4)∙Uм, где Uм — напряжение моста. Он может регулироваться в широких пределах. Значительно большие возможности у схемы рис. 2.3,е. Эта схема имеет большое входное сопротивление. Коэффициент передачи определяется выражением К = 1 + (R5 + R1)/R6. Его можно регулировать в широких пределах. При R3 = R11 и R9 = R10 ОУ DAB имеет коэффициент усиления, разный единице. Этот усилитель объединяет выходы предыдущих усилителей.

Резисторный мост в цепи ОС усилителя.

Уравновешенный мост, изображенный на рис. 2.4,а, имеет большую нелинейность при значительном отклонении сопротивления одного из резисторов от сопротивления другого. Так,

или U12 = 0,25∙Еа[1 — а/2 + а2/4 —…], где a = ΔR/R. Зависимость проиллюстрирована кривой 2 на графике рис. 2 4,в.

При включении моста в цепь 0 °C (рис. 2.4,б) изменение выходного сигнала от изменения сопротивления резистора определяется линейной зависимостью Uвых = — (ΔR/2R)E. Эта зависимость показана прямой 2 на рис. 2.4,в.

Линейный мост с ОУ.

Схема моста показана на рис. 2/5. Для получения линейной зависимости выходного сигнала от изменения сопротивления резистора моста, который собран на R1-R4, применяется 0 °C. Эта связь осуществляется первым усилителем, выходной сигнал которого меняет ток, протекающий по цепи R1, R2. Уравнение для первого ОУ:

Uвых1/Е = R2/R1 — (R2 + R1) R4/(R3 + R4)R1 при R3 = R4∙Uвых/E = [R2/R1 — 1]/2.

Отсюда следует, что Uвых прямо пропорционально изменению R2.

Для второго ОУ (DA2) необходимо иметь на выходе нуль при коэффициенте усиления K = R6/R5. Для этого следует выполнить условие E/Uвых = R6/R5. Тогда 2/K = (R2/R1) — 1 или R1 = R2K/(К + 2).

Погрешности измерительного моста.

Для питания моста используется выходное напряжение интегральной микросхемы. Измерительным элементом является резистор R5. При изменении сопротивления резистора R5 происходит рассогласование моста. Напряжение рассогласования усиливается интегральной микросхемой и вновь подается на мост. Эта цепь является цепью 0 °C. Чувствительность схемы зависит от коэффициента усиления усилителя и его входных токов. С учетом коэффициента усиления усилителя баланс места возможен при