Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

Аналоговые коммутаторы и компараторы .

Рис. 17.33. Прецизионный триггер Шмитта с аналоговым коммутатором.

Яшвшй порог срабатывания: Ивкл Верхний порог сра6атывани1: (/выкя

1 +*2

1/2.

	<

триггера Шмитта получены следующие значения:

Rl + Rl

Vi, V

Rl + 2

В отличие от схемы триггера Шмитта, изображенной на рис. 17.26, уровни напряжения переключения в данной схеме не зависят от граничных уровней выходного напряжения операционного усилителя.

Аналогичную прецизионную схему можно также выполнить на основе неинвертирующего триггера Шмитта, в которой, как показано на рис. 17.29, JV-вход подключен к общей точке, а входной сигнал подан на резистор Ry.

Часто требуется обеспечить высокую точность уровней переключения схемы, ричем к выходному напряжению триггера 1митта такие требования не предъявляют-I. В этом случае аналоговые коммутаторы не требуются. Схема такого триггера Шмитта представлена на рис. 17.34. Операционный усилитель включен в цепь суммирующего триггера Шмитта. Два подключенных к его входам компаратора ОУ 1

и ОУ 2 служат для точного задания порогов срабатывания схемы.

Если входное напряжение превыщает оба порога срабатывания схемы Uy и U, то Ug = 1/амакс- Если входнос напряжснис становится ниже верхнего порога срабатывания, величина выходного напряжения не изменится, так как в этом случае один из двух выходных потенциалов компараторов Кз и 1 имеет величину U, а другой амин- При этом потенциал на Р-входе ОУ 3 составит И, X Узамаю > 0. Потенциал Vs будет отрицательным только тогда, когда входное напряжение станет ниже нижнего порога срабатывания схемьь В этот момент выходное нЯЁряжение изменится от уровня 1/а макс УРОВНЮ l/a h- Та-

ким образом, триггер Шмитта выключается, когда входное напряжение становится ниже нижнего порога срабатывания, и включается, когда оно становится выще верхнего порога срабатывания. Временная диаграмма напряжений, изображенная на рис. 17.35, иллюстрирует работу схемы.

Если в качестве компараторов использовать операционные усилители со схемами преобразования уровня сигналов, то.

Рис. 17.34. Прецизионный триггер Шмитта с двумя компараторами /

Верхний порог срабатывания: еивл Max(l/i, И). Нижний порог срабатывания; евыкл Min(l/ l/j)-

Рис. 17.35. Диаграмма работы триггера Шмитта.

Гмва 17

Рис. 17.36. Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером.

Верхний порог срабатывания: =1/2 1

Нижний порог срабатывания: 1/евыкл ~ Г Р Vi> Vi-

		Uz Ue

Рис. 17.37. Зависимость логических переменных от входного напряжения.

как показано на рис. 17.36, вместо операционного усилителя ОУ 3 можно применить KS-триггер. Он устанавливается в единичное состояние, когда входное напряжение превышает верхний порог срабатьшания схемы t/j > tij и сбрасывается в нулевое состояние, когда напряжение становится ниже нижнего порога срабатывания и. Временная диаграмма работы схемы представлена на рис. 17.37.

Уже упоминавшаяся в этой главе инте-

гральная микросхема NE 521 содержит в одном корпусе два компаратора, каждый из которых подключен ко входу логического элемента И-НЕ. Рассмотренную выше схему триггера Шмитта можно собрать на одной такой интегральной микросхеме, Для работы в низкочастотном диапазоне возможно еще одно схемное решение триггера Шмитта на базе ИС таймера 555, о котором более подробно будет идти речь в разд. 18.5.1.

18. Генераторы сигналов

Генераторами называются электронные схемы, формирующие переменное напряжение требуемой формы. Сначала в этой главе будут рассмотрены генераторы синусоидальных сигналов, а затем генераторы сигналов специальной формы, в частности генераторы треугольного и прямоугольного напряжения.

18.1. LC-ГЕНЕРАТОРЫ

Простейшим методом формирования синусоидальных колебаний является метод компенсации потерь в LC-колебательном контуре при помощи усилителя. Ниже будут рассмотрены основные вопросы техники получения незатухающих колебаний.

Для того чтобы определить, будет ли схема с замкнутой обратной связью генерировать переменное напряжение, нагрузим выход схемы обратной связи разомкнутого генератора на резистор с сопротивлением Rg, которое равно входному сопротивлению усилителя, и оценим величину выходного напряжения U3 при подаче на вход усилителя переменного напряжения

и 1- Условием генерации замкнутой схемы

является равенство выходного напряжения схемы обратной связи и входного напряжения усилителя. Это условие записывается, следующим образом:

1 = 3 = к А U i-

Коэффициент петлевого усиления должен таким образом, равняться ,j,

д = кА =1.

(18.1)

Из этого соотношения следуют два условия:

= к А =1,

(18.2)

18.1.1. УСЛОВИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

На рис. 18.1 показана блок-схема генератора. Усилитель усиливает входной сигнал в раз. При этом между выходным и2 и входным Ul напряжениями усилителя возникает паразитный фазовый сдвиг о. К выходу усилителя подключены нагрузочное сопротивление Ry и схема частотно-зависимой обратной связи, которая может представлять собой, например, колебательный контур. При этом напряжение, используемое для осуществления обратной связи, составляет U 3 = к U 2- Обозначим фазовый сдвиг между напряжениями I/ з и и 2 символом р. -

а -Ь Р = 0; 2л..... (18.3)

Соотношение (18.2) называетс%словмел< баланса амплитуд. Оно заключается в том, что схема генератора может возбуждаться только тогда, когда усилитель компенсирует потери в схеме обратной связи. Соотношение (18.3) называется условием баланса фаз. Оно означает, что колебания в замкнутой системе могут возбуждаться только тогда, когда фаза выходного напряжения схемы обратной связи и фаза входного напряжения усилителя совпадают.

Чтобы провести подробный анализ зависимостей частоты возбужденных колебаний и формы выходного напряжения генератора от его параметров, необходимо

Рис. 18.1. Основная блок-схема генератора.

Усилитель

Цепь обратной связи

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.