7. Стабилитроны
Они представляют собой особый класс диодов. Они предназначены для стабилизации постоянного U. На схеме:
Переход стабилитрона в рабочее состояние находится под обратным смещением, т.е. на анод относительно катода подается отрицательное U. Через переход протекает Iо(Iстабилитрона).Для ограничения тока стабилитрон включен по схеме:
R
о
выполняет роль ограничителя Icт(балластное
сопротивление). В соответствии со 2
законом Кирхгофа: Uвх = Uст + Iст * Rо
Ограничитель работает так: рост входного U вызовет рост Iст, что увеличивает падение напряжения на Rо. В результате этого Uст изменится незначительно.
ВАХ стабилитрона:
При
изменении Uвх Rо обеспечивает изменение
Iст от Iст min до Iст max. В соответствии с
ВАХ при таком диапазоне изменений тока
U на стабилитроне изменяется на ΔUст.
Это эффект стабилизации. Для определения
допустимого диапазона изменений ΔUвх
выполняется след построения: в качестве
рабочего диапазона изменения Iст – токи
в В и С. Определим, как В и С отразятся
на Uвх. Под углом 
проведем линии В -> B’ ; C ->C’ .Из
построения -> что при изменении U на
стабилитроне ΔU Uвх может измениться в
диапазоне ΔUвх. В этом и состоит эффект
стабилизации.
8. Операционные усилители.
Операционный усилитель представляет собой многокаскадный усилитель постоянного тока, обладающий коэффициентом усиления: КОУ=104÷105
Название "Операционный" связано с тем, что на его основе строятся аналоговые устройства, выполняющие математические операции, такие как: сложение, вычитание, умножение, деление, дифференцирование, интегрирование, сравнение сигналов. В схемах автоматически ОУ используется для создания таких регуляторов, как: пропорциональный (П), пропорционально-интегральный (ПИ), пропорционально -интегрально-дифференциальный (ПИД), импульсный, релейный, а также различных видов генераторы.
Схема:
В
схеме указаны:
Uвхи - напряжение на инвертирующем входе
Uвхн - напряжение на неинвертирующем входе
Iвх - входной ток ОУ
ОУ имеет 2 входа: инвертирующий и неинвертирующий.
ОУ усиливает разности напряжений между инвертирующим и неинвертирующим входом.
Вход называется инвертирующим, потому что при Uвхи > Uвхн на выходе создаётся сигнал отрицательной полярности ( т.е. происходит инверт. сигнала). Если Uвхн > Uвхи, то на выходе формируется положительный сигнал. Т. к. выходной сигнал не может быть больше напряжения питания, при большом коэффициенте усиления входной сигнал должен быть близкий к нулю.
К основным характеристикам ОУ относятся:
Коэффициент усиления ОУ (Коу) , Напряжение питания Uпит, максимальное Uвых, максим,Iвых
Промышленностью выпускаются следующие виды ОУ:
Тип ОУ |
Коу |
Uпит, (В) |
Максимальные |
|
Uвыхм , (В) |
Iвыхм , (мА) |
|||
К153УД6 |
50000 |
±15 |
±10 |
10 |
КР544УД15 |
12000 |
±12,6 |
±6 |
2,5 |
К140УД7 |
30000 |
±15 |
±10 |
10 |
К140УД14А |
50000 |
±15 |
±13 |
2,5 |
КМ551УД1 |
50000 |
±15 |
±10 |
5 |
К553УД1 |
25000 |
±15 |
±10 |
5 |