56) Схемы и принцип работы дифференцирующего и интегрирующего операционных усилителей, их параметры.
Интегрирующий ОУ:
Разность входных напряжений (UО) идеального ОУ равна нулю(виртуальный ноль) => IВХ=0,
IR=-
IС
IR+
IС=0.
Интегратор используется при решении
дифференциальных уравнений, обработке
и генерировании электр. сигналов.
Используя свойство идеального ОУ(КU→∞
и RВХ→∞
) получаем что входной ток протекает
через С. IR=
UВХ/R;
IC=C*(dUC/dt);
UВЫХ=
UОБР.СВ..
Напряжение на С и выходное напряжение
изменяются по закону UВЫХ(t)=
.Коэффициент
усиления равен: КU=RОС/R=XC/R.
При интегрировании сигналов с высокой
частотой может получится коэф. усиления
меньше единицы(ослабление вх. сигнала)
поэтому в интеграторе оговаривается
диапазон частот сигнала. Произведение
RC
назыв. постоянной времени интегратора
от выбора их значений зависит КU
и значение выходной величины, при подаче
на вход интегратора постоянной величины,
UВХ=const,
UВЫХ
будет равно: UВЫХ=
UВХ(t)/RC
и не зависит от КU.
Помимо матем. операций интеграторы
широко применяют при создании генераторов
линейно изменяющихся и синусоидальных
напряжений ,точных фазосдвигающих
устройств, в качестве фильтров низких
частот.
Дифференцирующий ОУ:
Дифференцирующий ОУ предназначен для получения выходного сигнала пропорционального скорости изменения входного сигнала. При дифференцировании сигнала ОУ должен пропускать только переменную составляющую входного напряжения, а КU дифференцирующего должен возрастать при увеличении входного напряжения. Выходной сигнал пропорционален скорости изменения входного (дифференцирование) =>с увеличением скорости выходного сигнала должен увеличиваться КU, с уменьшением скорости уменьшатся. Поэтому коэф. усиления должен автоматически регулироваться. ОУ идеальный: IC=- IR; IR+ IС=0, IC=C*(dUC/dt)= IC=C*(dUВХ/dt);
UВЫХ= IR*RОС=- IC*RОС; UВЫХ=- RОС* C*(dUВХ/dt). Рассм. дифференцирующий ОУ используется редко из-за недостатков:1)Низкое входное сопротивление на высоких частотах(определяемое на С); 2)Относительно высокий уровень шумов(помех) на выходе обусловленный большим усилением на высоких частотах;3)Склонность к самовозбуждению. Поэтому применяют схемы сложнее с корректирующими элементами где всё равно наблюдается принцип дифференцирования.
57) Назначение, применение, устройство цап, принцип действия.
ЦАП предназначен для преобразования цифрового сигнала в виде кодового сочетания в аналоговый. Если АЦП преобразует аналоговый сигнал в цифровой то ЦАП должен дать обратную операцию и получить тот же сигнал что и на входе АЦП. ЦАП применяются:1) компьютерной технике, в системах цифровой связи, системах распределения аналоговых сигналов.;2)системах управления технологическими процессами(станки с ЧПУ);3)испытательной и измерительной технике;4)программируемые источники питания, цифровые измерительные приборы .ЦАП иногда назыв. преобразователем код-сигнал. Принцип действия основан на том обстоятельстве что мгновенное значение на выходе ЦАП всегда пропорционально весу присутствующих на входах кодов. Для ЦАП также вводится ∆U(назыв. шагом квантования) величина шага определяет точность преобразования. Диаграмма поясняющая принцип работы ЦАП.
