
- •Операционный усилитель. Основные понятия. Коэффициент усиления, коэф. Подавления синфазной составляющей, входные токи, напряжение смещения. Идеальный оу.
- •2.Параллельная отрицательная обратная связь в оу. Примеры: интегратор, дифференциатор, инвертор.
- •3.Последовательная отрицательная обратная связь в оу. Повторитель, неинвертирующий усилитель.
- •4.Дифференциальный усилитель на основе одного оу. Вывод соотношений между сопротивлениями резисторов. Достоинства, недостатки.
- •5. Дифференциальный усилитель с повторителями на входе. Достоинства, недостатки.
- •6. Инструментальный усилитель. Достоинства, недостатки.
- •7.Дифференциальный усилитель на основе двух оу. Достоинства, недостатки. Способ регулировки коэффициента усиления одним резистором.
- •8.«Точный» диод на основе одного оу. Достоинства, недостатки.
- •9.«Точный» диод в схеме с параллельной отрицательной обратной связью.
- •10.Измеритель среднего значения переменного напряжения. Назначение. Порядок расчета.
- •11.Фазочувствительный выпрямитель. Общее положение. Основные свойства.
- •12.Фчв с последовательным ключом. Расчет погрешностей от остаточного сопротивления ключа.
- •13.Фчв с параллельным ключом. Погрешность от остаточного сопротивления ключа.
- •14.Фчв с последователно-параллельным ключом. Достоинства, недостатки.
- •15. Погрешность делителя напряжения от разброса сопротивлений резисторов.
- •16. Погрешность усилителя от разброса сопротивлений.
- •17. Преобразователь напряжение-ток(схема Хауленда).Вывод расчетных соотношений
- •18. Преобразователь напряжение-ток с использованием повторителя напряжения. Расчетные соотношения.
- •19.Влияние напряжения смещения на погрешность оу с отрицательной обратной связью.
- •20.Способы компенсации напряжения смещения. Примеры реализации.
- •21.Погрешность усилителя от влияния входных токов оу. Способы уменьшения влияния входных токов.
- •23.Генератор прямоугольных колебаний на основе одного оу. Расчетные соотношения. Временные диаграммы.
- •24.Генератор прямоугольных колебаний с параметрическим стабилизатором в выходной цепи.
- •25.Генератор треугольных колебаний. Расчетные соотношения. Временные диаграммы. Генератор треугольных напряжений на основе 2-х оу.
- •Генератор треугольных колебаний с симметричной формой.
- •27.Формирователь шим последовательности с использованием генератора треугольного напряжения.
- •28. Генератор синусоидальных колебаний. Усилитель, фазосдвигающая цепь, баланс амплитуд, баланс фаз.
- •29. Генератор синусоидальных колебаний с фазосдвигающей цепью типа r-параллель. Расчетные соотношения. Достоинства, недостатки.
- •30.Генератор синусоидальных колебаний с фазосдвигающей цепью типа с-параллель. Расчетные соотношения. Достоинства, недостатки.
- •31.Генератор синусоидальных колебаний с последовательно-параллельной фазосдвигающей цепью (на основе моста Вина). Расчетные соотношения. Достоинства, недостатки.
- •36.Способы обеспечения баланса амплитуд. Необходимость в нелинейном элементе.
- •37.Обеспечение баланса амплитуд с использованием лампы накаливания. Коэффициент нелинейных искажений. Использование двойного т-образного моста для измерения коэф. Нелинейных искажений.
- •38.Использование полупроводниковых диодов для обеспечения баланса амплитуд на примере генератора с мостом Вина. Расчетные соотношения.
- •39. Структурная схема блока питания. Назначение основных элементов.
- •40. Однополупериодный выпрямитель. Выбор диода. Связь между Um, u0, u. Достоинства, недостатки.
- •41. Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой. Выбор диодов. Связь между Un n, u0, u. Достоинства, недостатки
- •42. Мостовая схема двухполупериодного выпрямителя. Выбор диода. Связь между Un , u0, u. Достоинства, недостатки.
- •43. Сглаживающий фильтр. Расчет фильтрующего конденсатора. Вывод расчетных соотношений
- •44. Параметрический стабилизатор напряжения. Расчет коэффициента стабилизации, выходного сопротивления. Достоинства, недостатки.
- •45. Компенсационные стабилизаторы напряжения. С параллельным и последовательным регулирующим элементом. Структурная схема. Назначение и работа элементов стабилизаторов. Пример исполнения.
- •46. Свойство стабилизаторов 78хх, 79ххю Типовая схема включения. Стабилизатор с изменяемым входным напряжением. Стабилизатор тока Основные характеристики стабилизаторов семейства 78хх 79хх.
- •47. Основные технические характеристики стабилизаторов 78хх на примере 7805.
- •48. Стабилизатор с параллельным регулирующим элементом tl431. Схема включения, основные технические характеристики.
- •49. Импульсные источники напряжения. Структурная схема. Назначение элементов. Достоинства, недостатки.
- •50. Понижающий импульсный источник. Расчетные соотношения.
- •51. Повышающий источник напряжения. Расчетные соотношения.
- •52. Инвертирующий источник напряжения. Расчетные соотношения.
- •53. Универсальная микросхема импульсного стабилизатора мс34063 (33063). Структурная схема. Назначение элементов. Основные технические характеристики.
- •54. Пример понижающего стабилизатора на основе микросхемы мс34063.
- •55. Пример повышающего стабилизатора на основе микросхемы мс34063.
- •56. Пример инвертирующего стабилизатора на основе микросхемы мс34063.
- •57. Измерительные преобразователи для емкостных датчиков. Основные типы емкостных датчиков. Особенности емкостных датчиков. Паразитные емкости.
- •58. Функциональная схема измерительного преобразователя для емкостного датчика с изолированными электродами.
- •59. Функциональная схема измерительного преобразователя для емкостного датчика с заземленным электродом.
- •60. Способ уменьшения влияния паразитных емкостей с использованием защитных электродов и повторителя напряжения. Эквипотенциальное экранирование.
- •61. Функциональная схема измерительного преобразователя для дифференциального емкостного датчика с изолированными электродами.
- •62. Функциональная схема измерительного преобразователя для дифференциального емкостного датчика с заземленным средним электродом.
- •63. Функциональная схема для дифференциального емкостного датчика с ратиометрическим выходным сигналом.
- •64. Индуктивные датчики. Принцип действия. Примеры использования. Измерительные преобразователи
58. Функциональная схема измерительного преобразователя для емкостного датчика с изолированными электродами.
ГКН - генератор
квадратурных синусоидальных напряжений;
ПТН - преобразователь ток-напряжение;
ФЧВ - фазочувствительный выпрямитель;
ФНЧ - фильтр нижних частот;
ПНТ - преобразователь напряжение-ток;
ФУН - формирователь управляющих напряжений.
- электрическая
емкость датчика изменяющаяся под
действием физической величины от
до
.
- сопротивление
потерь в датчике.
- напряжение
смещения, согласует диапазоны изменения
и выходного тока
.
- унифицированный выходной сигнал в виде тока.
59. Функциональная схема измерительного преобразователя для емкостного датчика с заземленным электродом.
Инв |
– инвертор
выходного напряжения генератора ГКН,
получает напряжение противоположной
фазы по сравнению с напряжением на
датчике
|
Сумм |
– суммирует напряжения с выходов усилителя Ус и инвертора Инв для компенсации неинформативной составляющей; |
Ус |
– усилитель с большим коэффициентом усиления (операционный усилитель) служит для преобразования значения электрической ёмкости в напряжение пропорциональное ; |
ПЕН |
– преобразователь значения емкости в напряжение ; |
|
– выходное напряжение генератора, оно же и напряжение питания емкостного датчика ; |
|
– выходное напряжение преобразователя емкости в напряжение; |
60. Способ уменьшения влияния паразитных емкостей с использованием защитных электродов и повторителя напряжения. Эквипотенциальное экранирование.
Способ уменьшения эффектов входной емкости и утечек при малых сигналах и большом полном сопротивлении. Если мы работаем с сигналами от микроэлектродов или емкостных датчиков с внутренним полным сопротивлением в сотни мегаом, то даже входная емкость в несколько пикпфарад может в этом случае совместно с этим сопротивлением обрразовать фильтр нижних частот со спадом, начинающимся с нескольких герц. К тому же конечное значение сопротивления изоляции в соединительном кабеле легко может на порядки ухудшить рабочие параметры усилителя со сверхнизким током входного сигнала(ток смещения меньше пикоампера) за счет утечек. Обе эти проблемы решаются путем использования защитного электрода(рис. 9).
Внутренний экран соединен с повторителем;это эффективно исключает токи и резистивных, и емкостных утечек за счет нулевой разности потенциалов между сигнальным прроводом и его окружением. Внешний заземленный экран предохраняет от помех защитный электрод;не доставляет хлопот работа повторителя на емкость и утечку между экранами, т. к. у повторителя малое полное выходное сопротивление.
Этот прием не следует применять чаще, чем это необходимо; имеет смысл ставить повторитель как можно ближе к источнику сигнала, защищая лишь небольшой отрезок кабеля, соединяющий сигнал после повторителя с его низким полным выходным сопротивлением к отдаленному усилителю можно и по обычному экранированному кабелю.