Усилитель на микросхеме

Усилитель на микросхеме таймера 556

Усилитель на микросхеме — принцип работы оригинальной схемы логарифмического усилителя на Рисунке 1 основан на экспоненциальной характеристике заряда простой RC-цепи. Время Т, необходимое конденсатору С, чтобы через резистор R зарядиться от 0v до напряжения (V_IN-V_k) при приложенном напряжении V_IN, можно найти с помощью формулы

где V_к-фиксированное напряжение. Из выражения для Т

ясно видна логарифмическая зависимость от входного напряжения. Эта зависимость демонстрируется схемой на Рисунке 1, основанной на микросхеме сдвоенного таймера 556. При использовании компонентов с номиналами, указанными на схеме, первый каскад, сконфигурированный автоколебательным мультивибратором, работает на частоте порядка 1 кГц.

Выход этого каскада служит запускающей схемой для следующего каскада. Второй каскад представляет собой модифицированную схему ждущего мультивибратора. Отличие от классического мультивибратора на таймере заключается в том, что времязадающая цепочка RC, образованная элементами R₁ и C₁, заряжается от входного напряжения V_IN, а не от напряжения питания V_cc. Управляющее напряжение на выводе CV2 равно входному напряжению V_IN за вычетом прямого падения на диоде (V_K).

Ширина Т импульсов ждущего мультивибратора здесь зависит от времени, необходимого конденсатору С₁ для того, чтобы при приложенном напряжении V_IN зарядиться через резистор R₁ до напряжения V_IN-V_K. Выходное напряжение второго каскада, отфильтрованное элементами R₂ и С₂, зависит от частоты колебаний первого мультивибратоpa, напряжения питания V_CC и длительности импульса Т ждущего мультивибратора. Поскольку напряжение питания V_CC и частота импульсов автоколебательного мультивибратора постоянны, напряжение V_OUT пропорционально Т.

Полученные в результате эксперимента данные сведены в Таблицу 1, а на Рисунке 2 они представлены в графической форме. Диапазон входных напряжений схемы ограничен интервалом 2.5…13 В, что обусловлено спецификой внутренних цепей смещения второго каскада микросхемы 556. Падение напряжения V_K на диоде не является строго постоянным, так как зависит от тока. Несмотря на эти ограничения, Таблица 1 и Рисунок 2 ясно показывают отчетливую логарифмическую характеристику.