Умножение

Примеры нескольких наиболее распространенных нелинейных цепей приведены в последующих разделах. Для каждого типа нелинейностей дается только одна схема, но следует учитывать, что такие схемы могут быть нескольких видов, хотя они и выполняют одинаковую функцию.

Характеристика элемента с насыщением может быть промоделирована при использовании основной линейной цепи усиления и диодов с напряжением смещения, которые ограничивают выходное напряжение нужным уровнем. Напряжения смещения на диоды подаются от потенциометров, сопротивление каждого из которых равно 0,1 Мом. Один конец потенциометра подсоединяется к выходу усилителя, к другому концу подается эталонное напряжение с вычислительной машины, а движок потенциометра соединяется с диодом. Потенциометр затем можно легко отрегулировать для установки желаемого напряжения. Если было установлено напряжение +30 в, то диод не будет пропускать ток, пока напряжение на выходе усилителя не увеличится до – 30 в. Если же напряжение на выходе усилителя будет стремиться превысить величину – 30 в, то очень низкое сопротивление диода, стоящего в цепи обратной связи, ограничит выходное напряжение, поддерживая его равным – 30 в. Ограничение положительного значения напряжения осуществляется с помощью другого диода, подсоединенного в обратном направлении. Отрицательное напряжение смещения подается в этом случае на диод также с потенциометра.

Так как не существует резкой границы между открытым и закрытым состояниями диодов, то получаются небольшие закругления характеристики при достижении выходным напряжением величин насыщения, как это показано пунктирной. Когда для создания напряжения смещения диодов применяются потенциометры, возникает небольшая ошибка из-за того, что используется сопротивление только части потенциометра. Однако если общее сопротивление потенциометра меньше 0,1 Мом, а сопротивления на входе и в обратной связи операционного усилителя равны 1 Мом или больше, то процент ошибки будет невелик.