Мультивибратор на операционном усилителе.
Допущения:
1)
2)
При подаче напряжения питания на схему в первый момент времени напряжение на входе операционного усилителя равно нулю, а его выходное напряжение равно +0,1 , –0,1.
С помощью элементов схемы R2 и R3осуществляется положительная обратная связь с выходом на неинвертирующий вход операционного усилителя.
В первый момент времени напряжение на конденсаторе C1=0, и поэтому напряжение в резисторе R2 прикладывается к входу операционного усилителя и становится равным +0,01, -0,01.
За счет приложения к входу операционного усилителя напряжения, равного 0,01, его напряжение на выходе будет равно
Под
действием положительного входного
напряжения через конденсатор C1
протекает положительный ток 1мА, его
амплитудное значение равно
.
Т. к. напряжение на R2 постоянно и равно 1 В, а напряжение на конденсаторе C1 линейно нарастает, то входное напряжение операционного усилителя уменьшается.
Рабочая
точка на амплитудной характеристике
ОУ смещается в первом квадранте по
участку насыщения влево до значения
входного напряжения, равного
.
Как
только под действием напряжения
входное
напряжение ОУ становится меньше, чем
,
уменьшается выходное напряжение ОУ,
уменьшается напряжение на
,
это приводит к еще большему уменьшению
входного напряжения, а значит и к
уменьшению выходного напряжения. Этот
процесс носит лавинообразный характер
и приводит к изменению полярности
выходного напряжения.
При
изменении полярности выходного напряжения
ток, протекающий через конденсатор
,
изменяет свою полярность, и поэтому
напряжение на конденсаторе начинает
уменьшаться по линейному закону и также
стремится изменить полярность. На
временном интервале от
до
напряжение на конденсаторе С1 изменилось
на величину
При увеличении сопротивления резистора R1 уменьшается величина тока, протекающего через конденсатор C1, скорость нарастания напряжения на конденсаторе C1 уменьшается, и требуется большой отрезок времени, чтобы напряжение на конденсаторе C1 достигло значения напряжения на резисторе R2.
Аналого-цифровой преобразователь.
-
прецизионный термостабильный источник
опорного напряжения
-прецизионные
термостабильные резисторы, с помощью
которых создаются эталонные меры
сравнения от источника опорного
напряжения, равные
-
аналоговое напряжение, которое необходимо
преобразовать в цифровой код
-
аналоговые компараторы, с помощью
которых сравнивается U1
с эталонными мерами напряжения
-паралелльный
регистр памяти, реализованный на
D-триггерах,
тактируемых положительным фронтом.
При увеличении напряжения U1 сигналы логической единицы последовательно приобретают выходы компараторов и триггеров. Этот сигнал «1» перемещается снизу вверх по всем этим элементам.
Приоритетный шифратор преобразует единичные сигналы на своих входах в восьмиразрядный двоичный код.
Точность
преобразования аналогово сигнала в
цифровой
Частота синхронизирующих сигналов составляет 10 МГц и выше.