42. Триггер Шмидта (компаратор с гистерезисом). Схемы. Недостаток.

Триггер Шмитта функционально является компаратором, уровни включения и выключения которого не совпадают, как у обычного компаратора, а различаются на величину называемую гистерезисом переключения.

В схеме триггера Шмита гистерезис переключения достигается тем, что компаратор охватывается положительной обратной связью через делитель напряжения R27, R28. Если на инвертирующий вход подать большое отрицательное напряжение U_вх, то выходное напряжение компаратора составит U_вых = U_{вых.мах}. На неинвертирующем входе потенциал будет составлять U_+мах=U_{вых.мах}·R28/(R28+R27). При повышении входного напряжения U_вх величина выходного напряжения сначала не меняется. Но как только U_вх достигнет значения U_+мах выходное напряжение начинает падать, в вместе с ним снижается и потенциал U_+мах на неинвертирующем входе. Благодаря действию положительной обратной связи U_вых скачком падает до величины U_вых.min, а потенциал U₊ принимает значение U_+min= U_вых.min·R28/(R28+R27). Разность напряжений между входами будет достаточно большой отрицательной величиной, и достигнутое состояние – стабильным. Теперь выходное напряжение изменится опять до значения U_{вых.мах} только тогда, когда входное напряжения достигнет значения U_+min.

Из выше сказанного следует, что величина гистерезиса переключения определяется по формуле: …..

Используется в качестве компаратора для медленно изменяющегося или зашумленного сигнала с целью исключения многократного перебрасывания.

43. Генераторы синусоидальных колебаний. Условия для работы схемы в режиме генерации.

Генераторами называются электронные схемы, преобразующие энергию источника питания в переменный ток требуемой формы, амплитуды и частоты. Генератор можно получить из усилителя, охватив его положительной ОС, обеспечивающим устойчивый режим самовозбуждения на требуемой частоте. Автогенераторами называют генераторами с независимым возбуждением.

Усиление – это процесс преобразования энергии источника питания по закону входного сигнала, а генераторы осуществляют преобразование энергии источника питания в переменное напряжение требуемой частоты.

Блок схема= усилитель, на входе ПОС

Для возникновения генерации необходимо выполнение двух условий:

1. баланс фаз – фазовые сдвиги сигнала, создаваемые усилителем и звеном ПОС должны быть кратны .

2. баланс амплитуд – произведение коэффициента усиления и коэффициента ОС , т.е. усилитель должен компенсировать все потери с цепи ОС. Эти условия должны выполняться только на одной частоте.

Кроме того, для получения сигнала неискаженной формы необходимо, чтобы . Когда амплитуда достигнет максимально возможной, необходимо выполнение равенства, иначе сигнал теряет синусоидальную форму и возникают нелинейные искажения. Если происходит затухание колебаний (а если сразу, то генератор даже не возбудится), если , то возникает прогрессирующее нарастание амплитуды сигнала на входе и выходе до ее ограничения, обусловленного напряжением источников питания и форма сигнала отлична от синусоидальной.

Равенство соответствует установившемуся режиму и возможно только при некотором соотношении коэф. ООС и ПОС.

Эти все условия должны выполняться на одной частоте.

LC-генератор

f = k 1 => Достоинства: достаточно высокая стабильность частоты (нестабильность ) [ ]

Недостатки: высокая восприимчивость к э/м помехам построение таких генераторов на частоте ниже нескольких десятков кГц становится нерациональным ввиду увеличения габаритов и массы элементов колебательного контура. Для диапазона низких частот применяются RC-генераторы.