Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Прочие arrow Электротехнические основы источников питания

УСТРОЙСТВА НА БАЗЕ ОУ

С помощью операционных усилителей можно выполнять множество различных операций с аналоговыми сигналами. Рассмотрим принцип построения некоторых из этих устройств.

Компаратор напряжений на ОУ

Компаратор напряжений — это устройство, предназначенное для сравнения двух напряжений UBX+ и UBX_ и формирования на выходе двухуровнего сигнала

Схема простого компаратора напряжений представлена на рис. 2.56.

На входы операционного усилителя подаются два напряжения. Одно из напряжений называется опорным (прямой вход, Uon). Опор-

Компаратор на ОУ ное напряжение формируется с помощью делителя напряжения, собранного на резисторах R1 и R2

Рис. 2.56. Компаратор на ОУ ное напряжение формируется с помощью делителя напряжения, собранного на резисторах R1 и R2. С этим напряжением сравнивается напряжение UBX_ (инверсный вход ОУ). Так как коэффициент усиления ОУ очень большой, то дифференциальное напряжение ^диф = ^оп - ^вх- усиливается и ограничивается напряжением питания (+?7ПИТ и -?/пит). Таким образом, на выходе ОУ будет напряжение ивых = пт’если разность Uon - UBX_ положительна, и UBblx = -Unm, если разность Uon - UBX_ отрицательна.

Существенным недостатком представленного компаратора является то, что при малом значении напряжения UBX_ любая помеха, наведенная на входную цепь, может вызвать его переключение.

Триггер Шмидта

Триггером называется электронное устройство, имеющее два устойчивых состояния и меняющее это состояние под воздействием внешнего сигнала.

Триггер Шмидта — это триггер, имеющий неоднозначную статическую характеристику (рис. 2.57). Он представляет собой компаратор с положительной обратной связью.

Триггер Шмидта

Рис. 2.57. Триггер Шмидта

Подключение резистора R3 между выходом и прямым входом ОУ вызывает задержку включения и выключения компаратора на пороговые напряжения UnH и ?/пв. Отрицательное напряжение питания ОУ при этом выбирают равным нулю.

Мультивибратор

Мультивибраторами называют устройства, предназначенные для преобразования постоянного напряжения в последовательность прямоугольных импульсов. Схема мультивибратора на операционном усилителе изображена на рис. 2.58.

Триггер Шмидта, реализованный на ОУ и резисторах R2 и R3 включен по инвертирующей схеме, а конденсатор С с резистором R3

Мультивибратор

Рис. 2.58. Мультивибратор

формируют времязадающую цепь, определяющую длительность формируемых импульсов. Времязадающая цепь является цепью первого порядка. При включении напряжения питания ОУ в системе возникает апериодический переходной процесс первого порядка, для которого можно записать i/c(/) = Uc(°°) + Aest. Вынужденная составляющая напряжения будет равна напряжению насыщения Uc(°°) = UHac.

Характеристическое уравнение первого порядка R3 + — = 0 имеет

Cs

корень s =--. Для определения коэффициента А в уравнение для

CR3

Uc(t) нужно подставить значение t = 0 (момент коммутации), и используя законы коммутации (напряжение на конденсаторе не может измениться скачком), окончательно получим

При достижении напряжения Uc(t) = Unopl в момент времени t{, триггер переключится и конденсатор начнет разряжаться по закону

__\_{

Uc(t) = UHac + (Uc{tx) - (~Unac))Ae СЛз . При достижении напряжения Uc(t) = Unop2 в момент времени /2, триггер опять переключится и процесс будет повторяться. На выходе мультивибратора наблюдаются прямоугольные импульсы амплитудой ±UHac. Период повторения импульсов равен

То есть при R{ = R2, период колебаний Т = 2,2 ? R3 С.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы