同时提供方波和平方根两种输入电压的电路
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2020-07-19
14:27:08
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同时提供方波和平方根两种输入电压的电路同时提供方波和平方根两种输入电压的电路
本文为大家介绍了能同时提供方波和平方根两种输入电压的电路。
本例使用某个前例(参考文献1)中的电路作为输入。IC1和IC3为ADG5213四开关，有独立的逻辑电平控制输入端（图1与参考
文献2）。在输入为高时，开关S2和S3打开，开关S1和S4闭合。当各个开关的控制输入端为低时，它们分别转换到相反的状
态。电路现在处于空闲的预触发状态。在一个时钟上升沿触发的初始空闲状态时，Q为高，并通过IC8将IC1的开关S2和S3保
持在开启位置。
-Q为低，并通过IC7的高Reset，使IC1的S1和S4闭合，CT2和CT4放电，单位增益放大器IC2D和IC2C的输入电压置为零。低
的亦通过IC6将Track 2置为低，并将IC3的S1和S4保持在开启位置。电路会维持采样-保持电容CS1和CS2中的任何采样电
压；这些电压通过单位增益放大器IC2A和IC2B出现在VOUTX和VOUTY上。
在空闲时，来自线性与二次脉冲发生器的信号VOUTL和VOUTQ为0V，将比较器输出IC4和IC5保持为低。时钟信号中的一个
上升触发沿开始生成VOUTL和VOUTQ的爬升斜坡。Q和IC8的输出为低，使IC1的S2和S3闭合，并确保Track 2保持在低电
平。上升并通过IC7强制Reset为低，打开IC1的S1和S4，使CT2跟随上升的VOUTQ，CT4跟随上升的VOUTL。
图1，用此电路以及任何正DC或慢速变化的0V~50V电压，可以在Channel X获得平方输出，Channel Y获得方根输出。
当线性斜坡VOUTL升高至模拟输入VX时，IC4的输出也升高，并通过IC8，Track 1L打开IC1的S2，使CT2保持住VOUTQ的当
前电平。同样，当二次斜坡VOUTQ升至模拟输入VY时，IC5的输出升高，并通过IC8，Track 1Q打开IC1的S3，使CT4保持住
VOUTL的当前电平。当斜坡达到5V时，脉冲发生器终止。然后，斜坡返回到0V，Q回到高电平，而则回到低电平。
-Q的下降触发了IC7，从而在Reset上产生了一个的延迟上升，经过RD2和CD2时间后，Track 2重新回到低时，CS1和CS2上
安全地捕捉到了采样电压。高电平状态的Reset使IC1的S1和S4闭合，CT2与CT4放电，以准备下一个触发。VOUTX是输入
VX的方波电压，而VOUTY则是输入VY的方根电压。
图1表示了电路的工作情况。为简单起见，模拟输入电压VX与VY的值均为(3/5 )VPEAK；这里，VPEAK代表两个输入电压之
间的满幅电压。VX通过IC4比较器，与线性锯齿脉冲VOUTL做比较，因此得到了一个( 3/5 )T1的脉冲宽度。于是，在(3/5 的平
方 ) VPEAK电平时，后面脉冲宽度的尾沿就停止追踪二次锯齿波电压VOUTQ。
反之，VY在IC5比较器中，与二次VOUTQ基准脉冲做比较，在COMPQ输出端得到的脉冲宽度值为（3/5*T1的方根）。在
（3/5*VPEAK的方根）电平时，这个脉冲的尾沿停止追踪线性VOUTL时基。如果用VPEAK对两个输出电压做标准化，则得到
(3/5 的平方)和(3/5的方根 )，它们分别对应于输入为3/5的平方和方根。
注意， 所描述电路具有灵活性，能够创建出其它算术功能。如果你需要四次方的输入电压VX4，可以将X通道的输出连接到Y
通道的输入；并对COMPQ比较器IC5做少许调整，方法是断开它的正输入，并将其连接到COMPL比较器IC4的正输入上。Y
通道的输出端就可以得到想要的VX4。实际上，这种方式就是级联了两个完全相同的立方通道。
同样，可以将两个完全相同的方根通道级联起来，从而在X通道的输出端获得四次方根。
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