December 17 2017 15:45:14
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Генераторы и триггерные устройства
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Для улучшения характеристик и снижения влияния дестабилизирующих факторов преобразователи реализуют на основе ОУ с диодными схемами в цепях ООС. Включение диодного ограничителя в обратную связь ОУ позволяет осуществить гибкое управление уровнем ограничения в широких пределах. Установку уровня ограничения схемы с диодом в цепи обратной связи можно осуществить с помощью напряжения U0 на неинвертирующем входе ОУ (рис.5.16,а).

Положительный разностный сигнал на входе ОУ при u1 < U0  создает высокое положительное напряжение на его выходе, которое открывает диод и приводит к соединению выходного зажима с инвертирующим входом, что обеспечивает близкий к единице коэффициент передачи по неинвертирующему входу и img223 (рис.5.16,б). Повышение входного напряжения до u1 > U0 изменяет полярность выходного напряжения ОУ, что вызывает запирание диода и передачу входного сигнала на выход, минуя ОУ, через резистивный делитель с коэффициентом R2 ∕(R1 + R2).


Рис. 5.16. Ограничитель сигнала на ОУ (а), его характеристика (б) и детектор (в)

Пассивные диодные выпрямители с напряжением отпирания U* вносят существенные погрешности при работе с небольшими входными напряжениями. Измерительные детекторы сигналов (выпрямители) могут быть реализованы по схеме ограничителя с нулевым пороговым уровнем. Включение диодной схемы в цепь обратной связи ОУ (рис.5.16,в) дает малое значение порогового напряжения и может обеспечить усиление выходного сигнала. При отрицательном входном сигнале u1 < 0 положительное напряжение на выходе ОУ запирает диод Д2  и открывает диод Д1, что обеспечивает близкий к нулевому значению уровень выходного напряжения img224.

Изменение полярности входного сигнала  u1 > 0 приводит к инверсии состояния диодов (Д1 – закрыт, Д2 – открыт) и работе усилителя с резистивной обратной связью, обеспечивающей коэффициент усиления img225.

С точки зрения схемотехники функциональные блоки на основе ОУ можно считать усилителями с изменяемым коэффициентом усиления. Важное для практического применения электрическое управление коэффициентом передачи усилителя можно осуществить, например, изменяя сопротивление канала rк полевого транзистора напряжением, приложенным к его затвору (рис.5.17,а). Коэффициент передачи блока определится выражением img226.

img227

Рис. 5.17. Операционный блок с аналоговым (а) и цифровым (б) управлением

Современные функциональные преобразователи на ОУ в качестве регулируемого элемента используют сопротивление в цепи обратной связи, которое изменяют с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) по заданному закону под управлением цифрового сигнала N (рис.5.17,б).

Схемотехника нелинейных преобразователей не ограничивается применением ОУ в качестве активных элементов. Простые транзисторные перемножители на базе каскадов с управляемым коэффициентом усиления составляют основу распространенных радиоэлектронных устройств (амплитудных модуляторов, преобразователей частоты).

В системах обработки импульсных сигналов возникают задачи изменения параметров импульсов (формы, длительности) и последовательностей (периода следования). Соответствующие преобразователи могут быть построены как на основе рассмотренных формирователей с ОУ, так и других элементах. Для формирования коротких импульсов можно применить дифференцирующую цепь совместно с рассмотренным ранее детектором Д на ОУ (рис.5.18,а).

img228

Рис. 5.18. Формирователь коротких импульсов (а) и диаграмма его работы (б)

Пассивная RC цепь формирует короткие двуполярные импульсы, длительность которых определяется постоянной времени img229 а последующее детектирование оставляет только импульсы положительной полярности (рис.5.18,б).

5.5. Генераторы и триггерные устройства

Генерация сигналов основана на свойстве положительной обратной связи (ПОС), которая при определенных условиях поддерживает возникающие в цепи возмущения. С использованием ПОС реализуются также спусковые (триггерные) устройства, характеризуемые скачкообразным переходом из одного состояния в другое.

Генераторы и триггеры могут быть построены как на структурах с внешней ПОС, охватывающей усилительные элементы, так и на полупроводниковых компонентах с внутренней обратной связью (тиристоры, однопереходные транзисторы, туннельные диоды).

Спусковые устройства часто применяются для получения импульсов прямоугольной формы вне зависимости от формы входного сигнала. Переход устройства из одного устойчивого состояния в другое происходит скачком за счет положительной обратной связи, что обеспечивает высокую скорость переключения и малую длительность фронтов получаемых импульсов. Проходная характеристика спусковых устройств имеет участок с отрицательным наклоном, т.е. обладает релейными свойствами.

Триггерный эффект возникает в схеме с усилителем, охваченным резистивной положительной обратной связью (рис.5.19,а).


Рис. 5.19. Триггеры Шмитта на ОУ (а) и ЛЭ (б), диаграмма преобразования сигнала (в)

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.03 секунд 2,299,159 уникальных посетителей