(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Широкое применение получил также компаратор, в котором охвачен положительной обратной связью, осуществляемой по неинв^ тирующему входу с помощью резисторов R\, R2 (рис. 3.6, а). Так' компаратор обладает передаточной характеристикой с гистеризис (рис. 3.6, б). Схема известна под названием триггера Шмит или порогового устройства.


ОЫХ

вь/х

дыхтах

Рис. 3.6. Схема компаратора с положительной обратной связью (а) и его идеализированная передаточная характеристика (б)

Переключение схемы в состояние U стижении ивх напряжения (порога)

а возвращение в исходное состояние иВЬ1х нии ивх до напряжения (порога) отпускания чения пороговых напряжений находят по схеме,

выхтах ПРОИСХОДИТ ПрИ д'

срабатывания Ucp

= Utux max - При СНИЖе;

(J ,- Зна

й

ПОЛОЖИВ И„

отп Uол

11+

и выхтах и оп

Ri + R

вых max г оп

откуда ширина зоны гистерезиса

Ri + R,

и.

Ri + R2

вых max

вых max.

Схема рис. 3.7,а является частным случаем предыдущей схемы, при U0n = 0. Ее пороговые напряжения и зона гистерезиса-(рис. 3.7, б) составляют с7ср = *U+BUX тах, (70тп = - х[/йых mail

И Ur = x(l7bhx max + t/выхтах), Где x = Ri/(Ri + R2). СхеМО.;

рис. 3.7, а служит основой при построении генераторов импульсов на ОУ (см. § 3.4, 3.5).

Важнейшим показателем операционных усилителей, работающих- в импульсном режиме, является их быстродействие, которое, оценивается задержкой срабатывания и врем е- нем нарастания выходного напряжения. За- держка срабатывания (время задержки выходного импульса) ОУ об-, щего применения составляет единицы микросекунд, а время нарастания выходного напряжения - доли микросекуцш.



гь/чшим быстродействием обладают специализированные ОУ, пред-яченные непосредственно для импульсного режима работы и побившие общее название компараторы . Задержка срабатывания ЛУ х микросхем составляет менее 1 мкс, а время нарастания - сотые та* микросекунды. Более высокое быстродействие достигается, в стности, за счет уменьшения т/р интегральных транзисторов и исклю-чадИЯ режима их насыщения в схеме ОУ.


-0 *

йыхтах

дых max

Рис. 3.7. Схема компаратора с положительной обратной связью и нулевым опорным напряжением (а), его передаточная характеристика (б)

§ 3.4. МУЛЬТИВИБРАТОРЫ

Мультивибраторы относятся к классу узлов импульсной техники, предназначенных для генерирования периодической по-. следовательности импульсов напряжения прямоугольной формы с требуемыми параметрами (амплитудой, длительностью, частотой следования и др.). Подобно генераторам синусоидальных колебаний, мультивибраторы работают в режиме самовозбуждения: для формирования импульсного сигнала в мультивибраторах не требуется внешнее воздействие, например подача входных сигналов. Процесс получения импульсного напряжения основывается на преобразовании энергии источника постоянного тока.

Мультивибратор в подавляющем большинстве случаев выполняет функцию задающего (ведущего) генератора, формирующего запускающие входные импульсы для последующих узлов и блоков в системе импульсного или цифрового действия.

Существует большое разнообразие средств и методов построения схем мультивибраторов. В настоящее время для построения мультивибраторов наибольшее распространение получили операционные усилители в интегральном исполнении.

Возможность создания мультивибратора на операционнсм усилителе основывается на использовании ОУ в качестве порогового узла (компаратора). Схема симметричного мультивибра-То Р а на ОУ приведена на рис. 3.8, а. Ее основой служит компаратор на ОУ с положительной обратной связью (см. рис. 3.7, а), обладающий передаточной характеристикой вида рис. 3.7, б. Автоколебательный режим работы создается благодаря подключению к инвертирующему входу ОУ времязадающей цепи из конденсатора С и рези-



стора R. Принцип действия схемы иллюстрируют временные диагр мы, приведенные на рис. 3.8, б - г.

Предположим, что до момента времени tx напряжение между в дами ОУ и0> 0. Это определяет напряжение на выходе ОУ ивы , = -и~ъ~ыхтях и на его неинвертирующем входе щ+) = -, х (7 (рис. 3.8, б, в), где х = RARi + R2)- коэффициент передачи це

положительной обратной связи. На чие на выходе схемы напряжен

- UTha max обу словливает процесс заря конденсатора С через резистор R с лярностью, указанной на рис. 3.8, а б скобок. В момент времени tx экспонс циально изменяющееся напряжение инвертирующем входе ОУ (рис. 3.8, достигает напряжения на неинвертиру-щем входе-x[/xmax. Напряжение становится равным нулю, что вызыва изменение полярности напряжения выходе ОУ: иЪЫх = [/вь,хтах (рис 3.8, Напряжение и(+) изменяет знак и стане: вится равным %1)%ых шах (рис. 3.8, что соответствует и0< 0 и ивь

- вых max.

С момента времени tx начинается i резаряд конденсатора от уровня напря жения -xt/bixmrx. Конденсатор стрё мится перезарядиться в цепи с резис

ТОрОМ R ДО урОВНЯ (/вых max ПОЛЯр

ностью напряжения, указанной на рис, 3.8, а в скобках. В момент времени i% напряжение на конденсаторе достигает?! значения х(/вых max- Напряжение н„. становится равным нулю, что вызывает! переключение ОУ в противоположное состояние (рис. 3.8, б - г). Далее процессы в схеме протекают аналогично.

Частота следования импульсов симметричного мультивибратора


0дыхmax

Рис. 3.8. Схема симметричного мультивибратора на ОУ (а) и его временные диаграммы (б-г)

i т

(3.16)

Время /и можно определить по длительности интервала tai (рие. 3.8, б), характеризующего перезаряд конденсатора С в цепи с

реЗИСТОрОМ R И Напряжением (/вых шах ОТ - хУщхшах ДО x(/ab,xma:x

(рис. 3.8, г). Процесс перезаряда описывается известным из ТОЭ уравнением

и с (t) = ис (оо) - [ис (оо)-ис (0)j е-

-t/x

(3.17)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.