Поразрядный преобразователь тока

Rос

R1 i1

Uвх1

Uвх2 R2

Uвых

… i2

…

Rn

Uвхn

in

 

i1 + i2 + … + in = ioc

j1 = j2 = 0

Преобразует поразрядно токи в ОУ.

 

Интегратор

 

Iвх = Iос = Iс   j2=j1=0
С Iос

 

R

Uвх Uвых

 

 

Дифференциатор

 

Iвх = Iос = Iс j2=j1=0  
R Iос

 

С

Uвх Uвых

 

Компаратор

 

Uвых

3 +Еп

Uвх Uвых Uд [мB]

 

-Еп

 

Uд = j1-j2

ОУ имеет больщой коэффициент усиления.

Uвх = j1 j2 = 0 Uд = j1-j2 = 0


 

 

Uвых

3 +Еп

Uвх Uвых Uд [мB]

2 Е0

 

-Еп

 

+Е0

 

j2= Е0

 

Неинвертирующий триггер Шмитта

 

R2

 

>
R1

Uвх Uвых

 

 

Переходная характеристика.

 
 
1. ­Uвх Þ срабатывание из Um- в Um+ Um+ = Um Um- = - Um | Um-|=| Um+|   2. 2. ¯ Uвх Þ отпускание из Um+ в Um-    


Uвых

 

Uд

 

Uот Uср

Отпускания срабатывания

 

¯Uвх : Uвх = Uотп

 

Uср= gUm

Инвертирующий триггер Шмитта

 

 
 
Пороговое устройство


Uвх Uвых

 

R1 R2 i

 

 

Переходная характеристика.

 

 
 
3. ¯Uвх Þ срабатывание из Um- в Um+ 4. ­ Uвх Þ отпускание из Um+ в Um-    


Uвых

 

 


Uд

 
 


Uср Uотп

 

 
 

 

 


 

Мультивибратор

Относится к генераторам импульсов релаксационного типа. Выходные сигналы представляют собой периодические последовательности импульсов прямоугольной, трапециидальной или треугольной формы. Для генерации прямоугольных импульсов используются релаксационные генераторы разрывных колебаний (релаксаторы). Они содержат один или несколько реактивных элементов, которые вместе с активными определяют длительность выходных (генерируемых) импульсов. Для построений часто используют усилители с положительной обратной связью (ПОС)ю Такие генераторы называются мультивибраторами. Любой генератор может работать в двух режимах: ждущем и автоколебательном. В ждущем режиме схемы обладают одним состоянием устойчивого равновесия и одним – неустойчивого. При подаче входного сигнала схема переходит в состояние квази-равновесия и по истечении некоторого времени выдержки возвращается в исходное состояние Þ на выходе получаем один импульс. В автоколебательном режиме два состояния квази-равновесия и не одного устойчивого. Схема самопроизвольно переходит из одного состояния в другое и на выходе генерируется непрерывная последовательность импульсов. Рассмотрим схему мультивибратора на базе интегрального операционного усилителя (ИОУ):

На сопротивлении R1-R2 выполнена обратная положительная связь.   R-C – времязадающая цепь.

 

Если j1>j2 Þ Uвых = Um+

Если j1<j2 Þ Uвых = Um-

Uдифференциальное=j1-j2  
Um+  

 

Uвых= -Um (в т. t0) Uвых= Um-Þ j1= jUm- = - jUm Uвых= Um+Þ j1= jUm   Длительность генерируемых импульсов   Uc(¥)=Um Uc(0)=-jUm Uc(tи)=jUm j = R1 / (R1+R2)

 

Скважность – Q = T/tи = (tи+ + tи-) / tи = 2 tи / tи = 2

Частота генерируемых импульсов – f = 1/T

 

Практические замечания.

 

1. t = С (R+iвыхОУ) = RC, т.к. R>>rвых iвыхОУ ® 0

 

2. j выбирать большим нельзя (приводит к неисправной работе схемы) Þ малая амплитуда на выходе (малая длительность импульса) Þ j = 1/3 … 2/3

 

 

3. R << rвхОУ , но при большом сигнале происходит уменьшение rвхОУ (т.к. транзистор входного каскада входит в режим насыщения) Þ для защиты входа ставят баластные сопротивления – Rб = 100 кОм >> R

 

 

4. Реальная длительность импульса не совпадает с рассчитанным (из-за паразитных емкостей) Þ C >> Cпараз.

 

 

5. Если мы хотим получить несимметричный мультивибратор (т.е. tи+ ¹ tи-), то

 

 

Можно изменить коэффициент j (т.е. R1 и R2) Þ изменится tи+ и tи-

(в формулу не входит Uи)

Длительность выходного импульса не зависит от Eп

 

[R1]