Усилитель на микросхеме

Усилитель на микросхеме таймера 556

Усилитель на микросхеме-01

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 (VIN-Vk) при приложенном напряжении VIN, можно найти с помощью формулы

Усилитель на микросхеме-1

где Vк-фиксированное напряжение. Из выражения для Т

Усилитель на микросхеме-2

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.

Усилитель на микросхеме-3

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 VIN, а не от напряжения питания Vcc. Управляющее напряжение на выводе CV2 равно входному напряжению VIN за вычетом прямого падения на диоде (VK).

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

Усилитель на микросхеме-4 Усилитель на микросхеме-5

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 VK 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.