October 16 2017 22:57:44
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Коэффициент передачи устройства
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Коэффициент передачи устройства характеризуется соотношением img230,

где Kу – коэффициент усиления ОУ на линейном участке характеристики; img231– передача цепи ПОС.

Если возвратная разность img232, то на проходной характеристике преобразователя появляется участок с отрицательным значением коэффициента передачи, создающий неустойчивый режим работы. Физически это означает, что имеющийся на входе сигнал усиливается в петле обратной связи до значения Uвых = gКуUвх, превышающего первоначальный сигнал Uвх и этот процесс происходит лавинообразно (скачкообразно). Наличие областей ограничения на характеристике усилителя приведет к установлению на выходе одного из уровней насыщения V+ или V. Таким образом,  при выполнении условия gКу >1 получаем релейную характеристику с двумя устойчивыми состояниями.

Если при uвх = 0 усилитель находится в состоянии uвых = u3 = –Uм, то напряжения на входах ОУ имеют значения u1 = –u2 = gUм. Это напряжение является уровнем отпускания устройства, т.к. для его перевода в другое состояние необходимо подать на вход uвх = u2 > Uот. Аналогично получим, что уровень срабатывания устройства составит Uср = –gUм. Полученное пороговое устройство с релейной характеристикой называют триггером Шмитта.

Для реализации триггера Шмитта на логических элементах следует последовательно соединить четное число инверторов и между выходом и входом включить резистор R2 (рис.5.19,б). Полученное пороговое устройство с неинвертирующим входом имеет уровни срабатывания и отпускания: img233, img234,

зависящие от напряжения Uп переключения ЛЭ, причем ширина петли характеристики пропорциональна логическому перепаду: img235

Триггер Шмитта применяют для преобразования синусоидального напряжения в последовательность прямоугольных импульсов. При подаче на вход синусоидального напряжения U(t) = Um sin ωt с амплитудой, превышающей уровень срабатывания триггера, на его выходе формируются импульсы, фронты которых совпадают с моментами равенства входного напряжения и уровней срабатывания и отпускания (рис.5.19,в).

Приведенный анализ преобразователей с обратными связями базировался на статических моделях, отображаемых резистивными эквивалентными схемами. Наличие емкостей, индуктивностей и инерционности усилителей создает задержку сигналов в контуре обратной связи, что может вызвать ложные (непредусмотренные при заданном входном сигнале) срабатывания и даже привести к возникновению самопроизвольной (паразитной) генерации.

Эффект возбуждения периодических колебаний напряжения в контурах обратной связи без внешнего воздействия заложен в основу функционирования специальных устройств, называемых автогенераторами. С энергетической точки зрения генерирование сигналов можно трактовать как автономное преобразование энергии источника электропитания в энергию периодического сигнала (последовательности импульсов).

Принцип действия генератора проанализируем на примере хорошо известного колебательного контура, к которому параллельно присоединен нелинейный резистивный элемент (рис.5.20,а).

img236

Рис. 5.20. Колебательный контур (а), характеристика нелинейного элемента (б), выходное напряжение (в)

Контур с высокой добротностью без учета нелинейного элемента обладает импульсной характеристикой, имеющей вид колебаний: img237

затухающих экспоненциально с коэффициентом img238 из-за потерь в проводимости G. Наличие нелинейной вольтамперной характеристики можно рассматривать как проводимость g(V), зависящую от режима, определяемого внешним источником напряжения V. Если задать работу двухполюсника на участке с отрицательной дифференциальной проводимостью, то можно обеспечить выполнение условия img239,при котором  затухание отсутствует (a = 0). В контуре будут существовать незатухающие синусоидальные колебания (рис.5.20,в). В приведенной схеме нелинейный двухполюсник компенсирует потери энергии в контуре и, следовательно, ее можно интерпретировать как преобразователь энергии постоянного источника V в энергию незатухающих колебаний.

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: 0.09 секунд 2,254,090 уникальных посетителей