Дифференциатор на оу

 Дифференцирует (инвертированный) входной сигнал по времени.

где   и   — функции времени.

• Данный четырехполюсник можно также рассматривать как фильтр высоких частот.

Дифференциатор создает на выходе напряжение, пропорциональное скорости изменения входного

U_вых = - RC ( )

20. Дифференциатор на оу

, 

 

 

 

Дифференциаторы, как видно из глав I—VI, имеют для следящих приводов исключительно важное значение, и без них создать современные следящие приводы невозможно. В дальнейшем под дифференциаторами будем понимать контуры и устройства, вырабатывающие сигналы (напряжения), пропорциональные производным угла поворота объекта а0, угла задающего ад, угла рассогласования (погрешности) 0 или возмущения Л1В.[ ...]

Сигналы могут быть электрическими, гидравлическими, пневматическими, механическими и др. Ниже рассмотрим электрические сигналы как наиболее распространенные в следящих приводах.[ ...]

40.

Одновибратор на основе оу

Его основа мультивибратор на ОУ. 

Рис.13.3. одновибратор на основе ОУ.

 

Для превращения в мультивибратор, схеме придается устойчивость в одном состоянии. Например:  , в этом состоянии при наличие VD схема становится устойчивой.

Для подачи коротких запускающих импульсов используется  .

Длительность  рассчитывается также как и для обычного мультивибратора.

Рис.13.4. Осциллограммы для одновибраторов на ОУ.

Одновибратор или ждущий моностабильный мультивибратор представляет собой генератор с одним устойчивым состоянием. После запуска генератора на его выходе формируется одиночный импульс.

Одновибратор на операционном усилителеможно построить, используя схему мультивибратора (рис. 2.1), в которой исключена возможность перезаряда конденсатора С. Это достигается путем шунтирования конденсатора С диодом VD1 (рис. 2.7).

 

Рис. 2.7

В представленной схеме имеются новые отличительные элементы, имеющие следующее назначение. Конденсатор С_д и резистор R_добразуют дифференцирующую цепочку, обеспечивающую высокую крутизну положительного импульса, поступающего на неинвертирующий вход. Диод VD2 пропускает только положительный импульс запуска ждущего мультивибратора, который по своей амплитуде должен превышать по модулю напряжение обратной связи U_ос= –β·U_min (рис. 2.8), чтобы компаратор опрокинулся.

Рис. 2.8

Рассмотрим работу одновибратора подробнее. В устойчивом  состоянии, что обеспечивается неглубокой положительной обратной связью, отрицательное выходное напряжение одновибратора  U_вых = U_min близко к напряжению питания. На неинвертирующем входе устанавливается напряжение U_ос = – β·U_min. Для формирования положительного импульса необходимо создать условия для опрокидывания компаратора. Это возможно, если на неинвертирующем входе появится положительный импульс напряжения, амплитуда которого превзойдет величину напряжения обратной связи. Для гарантированного выполнения этого условия входной импульс подают на дифференцирующую цепочку С_дR_д, на выходе которой появятся два коротких большой амплитуды разнополярных импульса (рис. 2.8, напряжение U_вх). Отрицательный импульс не пропускается диодом VD2 и поэтому состояние схемы не изменится, а положительный заставит ждущий мультивибратор опрокинуться. На выходе ждущего мультивибратора появится положительное напряжение U_max, близкое к напряжению питания. Этим напряжением диод VD1 запирается, что позволяет конденсатору заряжаться полярностью, указанной на рис. 2.7, до величины U_c = β·U_max (рис. 2.8). Превышение напряжения на конденсаторе выше указанного приведет к возврату компаратора в начальное состояние. Таким образом, на выходе сформируется положительный импульс длительности t_и. Исходя из процесса заряда конденсатора, рассчитаем величину длительности t_и импульса в соответствии с уравнением:

U_c(t_и) = β·U_max = U_max(1 – e^{– tи/ С·R1}), (2.12)

в котором левая часть определяет напряжение на конденсаторе в конце импульса, а правая – уравнение заряда. Из (2.12) после преобразования получается:

t_и=R1·C·ln(1–β)–1. (2.13)

Поскольку β = R3/(R3+R2), то после подстановки и упрощения уравнение (2.13) принимает вид:

t_и=R1·C·ln(1 + R3/R2). (2.14)

Максимальная частота генерации импульсов зависит от суммарного времени заряда и разряда конденсатора. Если считать, что время разряда определяется приблизительно t_разр » 3C·R_открVD1, а cуммарное время Т = t_и + t_разр, то предельная частота генерирования импульсов или максимальная частота подачи запускающих импульсов вычисляется:

f £ 1/T = 1/(t_и + 3С·R_открVD1), (2.15)

где R_открVD1 – сопротивление открытого диода.

41.