Інвертуючий підсилювач

Схема увімкнення:

Лекція №5

Неінвертуючий підсилювач

Схема увімкнення:

Характеристика перетворення:

Коефіцієнт підсилення:

Що б К=1, потрібно що б не було R, або просто зробити R₁ було дуже великим.

Компаратори

Даний компаратор з від’ємним ЗЗ.

Запускається в режимі мах підсилення.

В нього є два сигнали U₁ та U_2.

Нехай U₁=2В, а U₂=3В. потрібно визначити який сигнал буде на виході.

3В подається на інвертний вхід, а 2В на простий. На виході утримується -1,

U_вх= -U_ж.

Якщо U₁ збільшити, сигнали зрівнюються, і коли перше джерело стає більшим за друге то в середині компаратора сигнал буде додатнім.

На графіку це можна зобразити так:

Якщо буде присутній сигнал ЗЗ, то графік буде мати інший вигляд (к=1):

Тригер Шмітта

Схема ввімкнення тригера Шмітта (не інвертуюча):

Нехай на вхід подаємо сигнал, близький до нуля. Сигнал додатній. Тоді на схемі будемо рухатися в право. Починаємо знижувати вхідний сигнал. Якщо коефіцієнт підсилення 1, то знижуємо: -1; -2; -3; ….; -10, тоді сигнали компенсують один одного. але коли настає 10,1 то сигнал приймає значення -0,1, і тригер відходе у від’ємну область. Коли ще змінювати до -15; -20;… і так далі, то сигнал так і залишається на від’ємній області.

Починаємо збільшувати сигнал . коли доходимо до точки -10, сигнал починає рухатися далі, але так і заходить і від’ємну область. Лише коли набуваємо значення 10,1 то він перескакує в додатну область. Таку операцію можна повторювати безкінченно.

Застосування тригера Шмітта:Нехай маємо синусоїдальний сигнал, з нього потрібно зробити прямокутні імпульси за допомогою тригера Шмітта.

Тригер Шмітта може забезпечувати і інші лінії носіїв.

Обмеження сигналів (способи обмеження сигналів)

Функціональна схема:

На вході розташовані два паралельні діоди. Діоди ставляться для захисту. Якщо навіть подається напруга , яка більша допустимої, то діоди забезпечують не проходження такої великої напруги, а пропускають допустиму.

Характеристика перетворення:

Коли підключити два діоди то ця характеристика зміниться.

Вважаємо що є захист, що б діоди не згоріли. Нехай діоди нулеві. Тепер змінюємо сигнал від 1,1 до -11, то сигнал буде лінійним.

Приклад:

Нехай коефіцієнт к=10, U_ж=10В, U_вх=1В. поставимо діод: Д226Б (діод германія). Припускаємо, що6 U=0,6В. Додамо 0,1 на вихід, 1В, при U_вх=0,2В. тоді U_вих=2В.

U_вх=0,6В тоді U_вих=6В. Вищу напругу не можна брати, бо є обмеження.

Діоди обмежують вхідний сигнал, що дозволяє працювати в лінійному режимі до закінчення цього обмеження.

Другий спосіб обмеження, пов'язаний із стабілітронами, коли х включають в коло не залежно від включення послідовного чи паралельного.

Схема одного із включень має такий вигляд:

Третім способом обмеження є потенціометр і джерело напруги. Схема:

Лекція №6

Пропорційні та пропорційно-інтегральні регулятори

П-регулятор – пе регулятор

ПІ-регулятор – пі регулятор

І ще диференційні регулятори, а саме ПІД-регулятори. Ланка яких другого порядку, мають складну конструкцію.

Схема П-регулятора:

П-регулятор – це самий звичайний підсилювач зі своїми параметрами, це регулятор без обмеження сигналу. Для обмеженні сигналу колі до нього включають стабілітрони або транзистори.

ПІ- регулятор

Для такого регулятора передаточна функція по Лапласу має вигляд:

,

де τ – стала часу ланки;

– пропорційна складова;

– інтегруюча складова

Задамо нулеві початкові умови, тоді конденсатор С_зз буде розряджений, сигнал на виході буде мати наступний вигляд:

Якщо к=1, тобто τ₀=1 то на виході сигнал буде таким як на вході, якщо ж к=2 то в два рази більший.

Оскільки є сигнал то конденсатор починає заряджатися по лінійному закону, далі сигнал пропадає. Але нічого при цьому не міняється, конденсатор зарядився і перебуває зарядженим, тобто конденсатор перебуває в тому ж самому положенні.

Але якщо на вхід подати сигнал протилежної полярності то сигнал починає зменшуватися на величину амплітуди. Конденсатор починає розряджається.

При цьому вихідна напруга не повинна перевищувати напругу живлення.