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Extraer la raíz cuadrada de un voltaje

Solución:

Un enfoque fácil sería usar un multiplicador analógico (MC1495 fue uno de los primeros, Analog Devices AD633 o Burr-Brown (¡uy, Texas Instruments!) MPY534 son mejores y más nuevos) como un circuito de cuadratura, en el bucle de retroalimentación de una operación. amperio.

Para usar un multiplicador para cuadrar un voltaje, simplemente conecte ese voltaje a ambas entradas. Conecte su voltaje de entrada a la entrada no inversora del opamp, la salida del opamp a las entradas multiplicadas y la salida multiplicada a la entrada inversora del opamp.

Si $ V_ {out} ^ 2 = V_ {in} $ entonces $ V_ {out} = sqrt {V_ {in}} $.

esquemático

simular este circuito: esquema creado con CircuitLab

Detalles como el sesgo de CC se dejaron como ejercicio …

(Nota al margen: los multiplicadores analógicos dependen en gran medida de “pares combinados” de transistores; ¡es relativamente fácil combinar 2 transistores si hace ambos a la vez en la misma área en el mismo chip!)

Si tiene algunos BJT más un amplificador operacional por ahí, ¡una raíz cuadrada analógica BJT translineal rápida es toda suya! V (OUT) = SQRT (V (IN)) / 10 en este caso:

(Abra y ejecute la simulación de barrido de CC en CircuitLab).

En cuanto a “transistores emparejados”, en este caso:

  • la falta de coincidencia en Q1 / Q2 / Q3 / Q4 o en Q6 / Q7 producirá un ligero error de factor de escala (que ha dicho que no le importa mucho de todos modos)
  • Q5 no depende de la coincidencia
  • la variación de temperatura entre diferentes transistores puede producir un error de escala
  • puede simular una falta de coincidencia ajustando I_S de un transistor. Vea este ejemplo de LED para ver algo similar en el caso del LED. (También puede tener una discrepancia B_F “beta”, pero en este circuito en particular, es un factor menor).

Agregué algunas notas sobre el esquema. Estoy seguro de que otros pueden ayudar a simplificar o hacer esto más sólido, ¡pero espero que sea un buen comienzo usando piezas que probablemente ya tenga en su banco!

De la nota de aplicación 31 de TI:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Puede funcionar con otros amplificadores operacionales. Consulte la nota de aplicación para obtener detalles sobre cómo ejecutar el LM101A con un suministro de un solo extremo.

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