重生之神級學霸 第一三三章:服氣不?
模擬電路,在控制晶片沒出來之前,電子設備全部用的是模擬電路,世界上第一台計算機就是完全用模擬電路搭建的,那占地面積相當的嚇人!
所以數字控制晶片裡能夠實現的功能,模擬電路完全都能實現。
加、減、乘、除等等,絕對值電路也算是模擬電路中的一種,說難不難,說易也不容易,最主要就是用到很常用的器件,二極體。
二極體本身就具有單向性,電流只能從一端流向另一端,反過來卻不行,這就是絕對值電路的基礎。
對於兩位技術宅,這點模擬電路的基礎知識都是明白的,要不然陳國華一聽是絕對值電路,也不會發笑,覺得太過容易。
兩人也不遲疑,比賽馬上開始,實驗室中各種器件都很齊全,分別搭建電路,用一塊空白的板子焊接起來,因為電路本身並不複雜,陳國華一邊做,一邊不屑地搖頭,太簡單了吧!
電力電子技術中,有一種橋式整流電路,就可以用作弱電的絕對值電路,四個二極體兩兩串聯後並聯,並聯的兩頭接入信號,串聯的兩個中間點出來的就是絕對值信號!
這就是一種絕對值電路,陳國華差不多1分鐘就搞定了,插四個二極體,把並聯和串聯的四個點引出來,能要多長時間呢。
想想,覺得這種純二極體組成的電路太糙了,二極體是一種無源器件。組成的電路是無源電路,需要驅動功率的。
輸入的信號太弱的時候。可能無法驅動二極體導通!想到這個問題,陳國華念頭一轉就解決了,太容易處理了,前面加一個運算放大器電路,將無源信號變成有源信號就成了。
運算放大器具有改變前後級輸入、輸出電阻的作用。
「搞定!」十分鐘不到,陳國華收工了,極為得意看著還在忙碌著的劉猛。
劉猛也不管他那邊的情況,嘴角輕笑著。繼續焊接自己的電路,本身他的電路就稍微複雜,使用了兩個運算放大器結構。
模擬電路中,運算放大器、比較器是最基本的兩種器件,特別是運算放大器,利用虛短、虛斷的特性,可以實現的功能超乎想像。
「好了。」大約一刻鐘的時候。劉猛也完成了電路的製作。
但從外觀來看,陳國華的電路就敗了,不過陳國華不這麼想,「如此簡單的電路,虧你想的出來,拿出來比較!」陳國華撇撇嘴說道。
「簡不簡單。比較之後才知道,通入一組帶有三角、脈衝、隨機噪聲的信號看一下效果吧。」事實勝於雄辯,劉猛也懶得先計較誰優誰劣。
陳國華倒也是技術不俗,馬上編寫程序利用fpga發出一組帶有極大噪聲的正弦信號,分別通入兩人焊制的電路。用示波器觀察出來的波形。
本來一副淡定的表情,不禁叫了一聲。「為什麼會這樣?」
意料之中,劉猛一點也不意外,說道:「實現功能,那只是最初級的階段,高質量地、工業級地實現功能,這才是一個成熟的產品需要具備的。」
說的陳國華的臉一下子紅了起來,劉猛就是要打擊一下他有些驕狂的性子,接著說道:「二極體是一種很糙的器件,應該儘量少用,而你一下子用了四個,如果是漂亮的波形信號輸入,輸出信號還不明顯,但是雜波噪聲一多,二極體的溫偏、零點漂移全都跑出來了,畢竟是個無源的器件。」
很明顯,陳國華的絕對值電路已經出現了明顯的零點漂移,這是因為有了噪聲,二極體找不到準確零點的原因,絕對值變換之後,波形失真了,而劉猛的電路相對就好很多。
「為什麼?」陳國華不禁疑問,這明明就是一個最簡單的電路罷了。
「我的絕對值電路有兩個運算放大器,只使用了兩個二極體,而且互相抵消零點漂移,輸入信號經第一電阻與第一運算放大器的負相相連,第一運算放大器的正相接地,負相與輸出之間接第二電阻;輸入信號同時經第二電阻與第二運算放大器的正相相連,第三電阻與第一快速二極體反串聯,第四電阻與第二快速二極體反串聯,兩個串聯電路並聯接於第二運算放大器的負相與輸出之間,第一快速二極體與第二快速二極體的方向相反、參數誤差互相抵消;第三電阻與第一快速二極體的接點或第四電阻與第二快速二極體的接點經第五電阻與第二運算放大器的負相相連。」