Schakeling is geplaatst op 21 oktober 2016

Vier-kwadrant-vermenigvuldiger.

Wanneer u ingang-signaal X met ingang-signaal Y vermenigvuldigd krijgt u als resultaat uitgang-signaal XY. In theorie is dit eenvoudig, maar hoe gaat dit elektronisch wanneer X en Y analoge ingangspanningen zijn en het resultaat XY eveneens een analoge uitgangspanning is. In de elektronica zijn hiervoor meerdere methoden. Deze schakeling maakt gebruik van de Vier-kwadrants-methode, waarbij X en Y en dus ook XY beide spanning-polariteiten (positief of negatief) mogen aannemen. Het uitgangspunt in deze schakeling is een pulstrein, waarvan de gemiddelde waarde(via laagdoorlaat-filtering) af zal hangen van het product van de beide grootheden X en Y. De schakeling bevat een pulsgenerator, waarvan de pulsbreedte wordt gemoduleerd via X. Deze pulsgenerator is opgebouwd rondom de componenten OpAmp(IC1), weerstanden(R1, R2 en R4) en condensator(C1) De modulatie-informatie komt via weerstand(R3) vanaf de uitgang van OpAmp(IC2, pin 6), waarbij deze terecht komt op condensator(C1). De uitgangspanning van OpAmp(IC1, pin 6) wordt na een laagdoorlaatfilter, bestaande uit weerstand(R7) en condensator(C2) als gemiddelde waardevorming vergeleken in OpAmp(IC2) met de waarde van het signaal op aansluitpunt(X). Met behulp van voorgaande, is bereikt dat het uitgangsignaal van OpAmp(IC1) een blokgolf is met een constante amplitude. Waarbij een duty-cycle ontstaat welke evenredig is met signaal X. Daarnaast wordt het uitgangsignaal van OpAmp(IC1) ook gebruikt voor het sturen van de Field Effect Transistor-schakelaar(T). Wanneer deze schakelaar gesloten is (transistor(T) is in geleiding), dan zal op de uitgang(pin 6) van OpAmp(IC3) een spanning -Y staan. OpAmp(IC3) werkt dan bij een correcte afregeling van de instelpot(P) als inverterende versterker. Wanneer transistor(T) in een sper-toestand is (schakelaar is open), dan zal OpAmp(IC3) + 1 maal versterken. Op de uitgang(pin 6) van OpAmp(IC3) staat dus een blokspanning waarvan de amplitude evenredig is met signaal Y en de duty-cycle van signaal X. De gemiddelde waarde hiervan is evenredig met XY. Dit gemiddelde signaal is verkregen, via laagdoorlaat-filtering met behulp van OpAmp(IC4), weerstanden( R12 en R13) en condensator(C3). De kantel-frequentie van dit filter en van het filter bestaande uit weerstand(R7) en condensator(C2) zijn gelijk. Deze kantel-frequentie ligt op ongeveer 330 Hertz. De notatie X en Y kan de indruk wekken dat deze schakeling alleen voor gelijk-spanningen werkt, dat is absoluut niet zo. Voor ingangs-frequenties, welke een orde van grootte lager zijn dan de kantel-frequentie van de beide eerder genoemde filters werkt het ook goed. Deze schakeling is ondermeer ingezet voor korrelatie-metingen aan zeer laagfrekwente EEG-signalen. De afregeling van instelpot(P) is noodzakelijk omdat transistor(T) in geleidende-toestand een niet oneindige kleine verzadigings-weerstand heeft. Afregeling: aansluitpunt X moet een ingangsspanning van 0 Volt hebben (hiertoe verbindt u tijdelijk het aansluitpunt X met aansluitpunt NUL. Tegelijkertijd plaatst u op aansluitpunt Y een spanning van plus 6 Volt. Via de instelpot(P) regelt u de uitgangspanning (pin 6) van OpAmp(IC4) af op ongeveer 40 milliVolt. Wanneer dit is uitgevoerd met een positieve spanning op aansluitpunt Y, doet u exact hetzelfde maar dan met een spanning van min 6 Volt op aansluitpunt Y. De schakeling heeft een voedingsspanning nodig van + 15 Volt en - 15 Volt. De voeding moet een stroom van ongeveer 160 milliAmpére kunnen leveren.

0252.png
Klik op afbeelding om hele schakeling te zien .

Klik op de COMPONENT-LIJST knop, voor een componenten overzicht
De component informatie, is voornamelijk afkomstig uit het leveringsprogramma van Farnell tenzij anders aangegeven.

layout.png
De afbeelding geeft de printplaat weer, gezien bovenop de componenten. De rode lijnen zijn de printbanen welke zich aan de onderkant(soldeerzijde) bij een standaard print bevinden.
Ook staan er één of meerdere BLAUWE printbanen, welke op elk uiteind een lichtgroen vierkant vlak heeft waarna de banen als rode printbanen verdergaan. Dit zijn doorverbindingen welke handmatig op de componentenkant van de printplaat aangebracht moeten worden.


Terug naar index

Terug naar de homepage

Email versturen aan Finimuis.nl