Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Компараторы сигналов
|
|
Компаратором (схемой сравнения) называется устройство, сравнивающее два сигнала, и формирующее дискретный (логический) выходной сигнал согласно уравнению
, (3.8)
где Um – модуль напряжение насыщения ОУ,
sign – оператор выдающий знак своего аргумента, стоящего в скобках.
Рис.3.6. Схемы компараторов на операционном усилителе
В схемах рис.3.6, а и рис.3.6, б сравниваемые сигналы подаются на один из входов ОУ, изменение выходного напряжения происходит при равенстве нулю суммы входных токов I1 + I2 = IВХ = 0, или при 
.
Максимальное выходное напряжение компаратора ограничивается насыщением или одной ранее рассмотренной схемой ограничения выходного напряжения. Для изменения выходного напряжения во всем диапазоне в компараторах без положительной обратной связи (схемы рис.3.6, а - рис.3.6, в) необходимо малое, но конечное изменение входного напряжения 
. Зависимость 
для схемы рис.3.6, а, при фиксированном напряжении U2 приведена на рис.3.7, а. Если пренебречь величиной , то работа схемы рис.3.6, а описывается уравнением (3.9), а схемы рис.3.6, б уравнением (3.10).
, (3.9) 
. (3.10)
(9)
В схеме рис.3.6, в напряжения подаются на разные входы операционного усилителя, и ее работа описывается уравнением
. (3.11)
Резисторы R1 и R2 выполняют защитные функции и могут отсутствовать.
В схеме рис.3.6, г введена положительная обратная связь через делитель, выполненный на резисторах R1 и R2, при этом резистор R3 выполняет защитную функцию и может отсутствовать. Зависимость при фиксированном значении напряжения U2 приведена на рис.3.7, б, где
напряжение срабатывания 
, (3.12)
напряжение отпускания 
, (3.13)
ширина петли гистерезиса 
. (3.14)
Компаратор с положительной обратной связью обеспечивает четкое, однозначное переключение. Ширина петли, при необходимости, может быть достаточно узкой (единицы милливольт).
Рис.3.7. Статические характеристики компараторов
а) – для схемы рис.3.6, а, б) – для схемы рис.3.6, г.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Варианты схем нелинейных усилителей
Рис.3.8. Рис.3.9.
Примечание: Для всех схем R1 = 20кОм, R2 = 60кОм, UCT = 5В.
Рис.3.10. Рис.3.11.
Рис.3.12. Рис.3.13.
Таблица 3.1
Варианты выполняемых пунктов лабораторной работы
| Вари- | Пункты лабораторной работы | ||||||
| анты | 3.1.3.1. | 3.1.3.3. | 3.1.4. | 3.1.5. | 3.1.6. | 3.1.7.1. | 3.1.7.2. |
| KU1=1 KU2=2 | U2=1.5В | KU=3.0 | не делать | R1=40к R2=60к RН=20к | рис.3.6, а R1=20к R2=100к | U2=1В | |
| KU1=0.5 KU2=2 | U1=3В | KU=1.0 | не делать | R1=20к R2=40к RН=30к | рис.3.6, г R1=20к R2=80к | U2= -1В | |
| KU1=3 KU2=1 | U2=2.5В | KU=1.2 | рис.3.8 | не делать | рис.3.6, в R1=60к R2=100к | U2=2.5В | |
| KU1=4 KU2=0.8 | U2=2В | KU=1.4 | рис.3.9 | не делать | Рис.3.6, б R1=60к R2=100к | U2=1.5В | |
| KU1=5 KU2=2.5 | U1=0.5В | KU=1.5 | рис.3.10 | не делать | рис.3.6, а R1=40к R2=60к | U2=2.3В | |
| KU1=3 KU2=0.6 | U2=2В | KU=1.8 | рис.3.11 | не делать | рис.3.6, г R1=20к R2=100к | U2=1.5В | |
| KU1=4 KU2=2 | U1=0.5В | KU=2.0 | рис.3.12 | не делать | рис.3.6, в R1=20к R2=40к | U2=3В | |
| KU1=5 KU2=1 | U2=1.5В | KU=4.0 | рис.3.13 | не делать | рис.3.6, б R1=80к R2=20к | U2=2В |
Примечание: Пункт 3.1.2. программы выполняется во всех вариантах лабораторной работы.
Рис.3.14 Методика определения параметров ОУ по экспериментальной статической характеристике
.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
3.4.1. Основные параметры операционного усилителя.
3.4.2. Работа основных схем на базе операционного усилителя.
3.4.3. Статические характеристики отдельных схем. 5.4. Основы расчета схем на базе операционного усилителя.
3.4.5. Методика экспериментального определения дифференциального коэффициента усиления, напряжения смещения, напряжений насыщения.
3.4.6. Приближенный расчет статических характеристик нелинейного усилителя при идеализации характеристик нелинейных элементов.