Пассивный сумматор.

Недостатки: взаимное влияние источников сигнала друг на друга;

необходимость согласования уровней.

Активный неинвертирующий сумматор.

Достоинства: позволяет усилить сигнал до необходимого уровня.

Недостаток: влияние источников сигнала друг на друга.

40. Интегратор и дифференциатор. Схемы. Применение. Интегратор

На основе ОУ можно строить почти идеальные интеграторы на которые не распространяется ограничение Uвых « Uвх. Входной ток Uвх/R протекает через конденсатор С. В связи с тем что инвертирующий вход имеет потенциальное заземление, выходное напряжение определяется следующим образом:

I_вых=I_с; -CdU_вых/dt,

Линейность напряжения и спада выходного напряжения интегратора определяется стабильностью тока заряда и разряда С_{1 .}R₂ для устранения U₀ , которое может быть обусловлено зарядом с токами утечки при отсутствии входного сигнала. Для пилообразного напряжения параллельно С1 устанавливается эл.ключ, который разряжает С1 в заданный момент времени. Используется в генераторах пилообразного и треугольного напряжения, а также в качестве звена фильтра низких частот 1-го порядка.

Дифференциатор

Дифференциаторы подобны интеграторам, в них только меняются местами резистор R и конденсатор С. Инвертирующий вход ОУ заземлен, поэтому изменение Uвх некоторой скоростью вызывает появление тока I = C(dUвх/dt) а следовательно, и Uвых = - RC(dUвх/dt).

Д ля интегратора и дифференциатора на инвертирующий вход подаются прямоугольные импульсы с выхода симметричного мультивибратора. На рисунке, а приведен электрический аналог и на рисунке,б временные диаграммы, поясняющие принцип дифференцирования и интегрирования в электрических и электронных цепях.

U_вых = -I_осR_ос

I_ос = C·dU_с/dt

U_с = U_вх

U_вых = -R_осC·dU_вх/dt

Используется для выделения переднего и заднего фронтов сигнала, а так же в качестве звена ФВЧ первого порядка. Эти схемы обеспечивают линейные нарастание и спад выходных сигналов при прямоугольных сигналах на входе, т.к. заряд и разряд конденсатора осуществляется постоянным током (т.к. U_вх=0). В генераторе разверток.

41. Компараторы (устройства сравнения). Схемы. Недостатки.

Компаратор (без гистерезиса) – устройство сравнения двух сигналов. Компаратор изменяет скачком уровень выходного сигнала, когда непрерывно изменяющийся во времени выходной сигнал становится выше или ниже определенного уровня. Компараторы бывают цифровые и аналоговые (сравнивает напряжения)

Д иоды служат для защиты входов ОУ от перегрузки напряжения. При U = 100В диоды не открываются.

Часто на одном входе компаратора фиксированное U_вх. Компаратор сравнивает входные напряжения и усиливает их разность с К_и = 10⁴ -10⁵. Т.е. при малейшем превышении одного сигнала над другим на выходе получаем max сигнал положительной или отрицательной полярности. Благодаря высокому коэффициенту усиления схема переключается при очень малой величине разности напряжений U1 – U2, поэтому она пригодна для сравнения двух напряжений с высокой точностью.

Р абота компаратора при сравнении двух напряжений поясняется диаграммой:

С целью увеличения быстродействия в специализированные компараторы (СА) вводят дополнительные форсирующие Re цепочки, которые могут приводить к возникновению нелинейности при работе ОУ, что несущественно для компаратора. Т.е. ОУ может работать как компаратор.

Недостаток компаратора: недостаточно чёткое срабатывание при медленно изменяющихся и защищённых входных сигналах.

Для решения этой задачи используется триггер Шмитта (компаратор напряжений с гистерезисом) – компаратор на ОУ с положительной ОС.