编者寄语

滞后功能及其历史

在半个世纪前,模拟计算的鼎盛时期,需要特殊的电路模拟非线性关系,例如平方、开方和求边界值。今天,类似的许多功能模块可以相当方便地购买或组装。但有一个功能,除非清楚地了解其本质,否则相当难用。这篇短文是关于模拟线性滞后的使用技巧 —— 滞后是用来模拟像齿轮或机械联动中回差现象的一种功能。假设从原点开始,x向正向移动;在移动了一小段距离之后,比如Δx/2,y开始跟随x并且线性跟随。每当x反转时,y都保持不动直到x反向移动了Δx之后,然后y线性跟随x,直到x再次反转; 然后y再次保持不动直到x又一次移动Δx。

下图示出了在《Philbrick Catalog and Manual ... (1951)》一书中介绍的使用K3-H Backlash Compnent(回差元件)如何实现这种“滞后”功能。输入端通过一个阴极跟随器,将输入信号分成了一对可调的偏置电压,并且与一对二极管储存在电容器中的电压做比较。只有当输入保持其现状或大于H引起翻转时,电容电压才会变化。电容电压先被另一个跟随器隔离,然后通过一对运算放大器以正负双极性输出。(这段描述假设所有元件均为理想的单位增益跟随器,零压降二极管,H<<E等,而且如果x长时间停止移动,电荷可以保持在C上。)

这种功能的另一个特性是集成环路中死区现象。当输入位于死区时,集成电容器保持电荷;否则输出电压跟踪输入。实现这种功能的一种方法请见《Philbrick Applications Manual ... (1966)》一书的第60页:http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/philbrick/056-062.pdf

这是一种不经常想到的功能,如果你需要可以在这本珍贵的模拟设计工程师应用手册里找到。

Dan Sheingold [dan.sheingold@analog.com]



 



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