10.8, 10.9 Суреттерде Шмиттің инверттеуші емес триггері мен оның сипаттамасы көрсетілген. Гистерезис петлясы бұл тізбекте кері бағытталған..
Барлық қарастырылған сұлбаларды талдау үшін олардың жұмыстарын екі сыйпаттама бойынша жүзеге асыруға болады. Олардың біріншісі кіріс-шығысының өз сыйпаттамасын ұсынады және статикалық режимде сұлбаның кіріс және шығыс кернеулерінің арасында ара қатынас орнатады. Бұндай сыйпаттаманы бақылау үшін осциллографтың экранына сұлбаның шығысына қосылған каналымен сигнал тік осі бойынша көтеріледі, ал сұлбаның кірісіне қосылған каналымен сигнал көлденең өсі бойынша сұлбаның кірісінде синусоидалық кернеу берілуі қажет.
Сұлбадағы динамиканың шығыс кернеуіне қосылуын кіріс және шығыс кернеуінің осциллограммасы бойынша бақылауға болады. Бұл сыйпаттаманы алып тастағанда сұлбаның кірісіне синусоидалық кернеу беріледі және екісәулелі осциллографпен кіріс және шығыс кернеуі жазылады.
|
|
Сурет 10.8 Шмиттің инвертирлемейтін триггер сұлбасы
|
Сурет 10.9 Шмиттің инвертирлемейтін триггер сыйпаттамасы |
Сурет 10.10 және 10.11 кіріс кернеуінің детекторлық оң және кері деігейінің сыйпаттама түрі және сұлбасы келтірілген. Бұл сұлбада кіріс кернеуінің порогтық деңгейіне ОК инвертрлейтін кірісіне берілген кернеудің орын ауыстыру мәні беріледі. Кернеудің орын ауыстыруына сурет 10.12 көрсетілген сияқты стабилитрон берілуі мүмкін.
Сурет 10.10 Кіріс кернеуінің оң деңгейінің детекторы және оның сыйпаттамасы
Сурет 10.11 Кіріс кернеуінің кері деңгейінің детекторы және оның сыйпаттамасы
Сурет 10.12 Стабилитронмен кіріс кернеуінің оң деңгейінің детекторы жәнеоның сыйпаттамасы
К
ернеудің
көбюуінен операциялық күшейткішті
қорғау үшін не функциональдық генератормен
кіріс кернеуін шектеу қажет (сурет 10.1,
10.2, 10.7, 10.10-10.12), не кіріс компараторжың
кірісіне шектейтін резистор қою қажет
(сурет 10.8, резистор R0).
Сурет 10.13 Амплитудалық
шектеуіш
Амплитудалық шектеуіш ережемен сұлба бойынша (сурет 10.13),мұнда сапалық үлгіснде инвертирлейтін күшейткіш, стабилитрон VD1 және VD2 қарсы қосылуға қолданылған тізбектің кері байланысы орындалады.
Стабилитронға қарсы қосылған стабилизация кернеуі шығыс кернеуінің шектеуіш шамасымен анықтайды. Кіріс кернеуінің керісі үшін кернеу шегі тұрақты VD1 кернеуімен және тура ығысу стабилитрон кернеуінің азаюымен анықталады, оң үшін –керісінше. Егер сұлбада екі стабилитрон болса екі жақты шектеуші деп аталады, егер біреу болса – бір жақты. Бір жақты шектеуші сандық сұлбалармен ОК аналықтықм құрылыс келісіміменде қолданылады.
10.3 Зертханалық жұмыстың мазмұны
1. "LAB-ELECTRONICS"базалар мәліметінің жинағынан LAB10_1.ewb файлын жүкте. Компараторды зерттеген сұлбасысурет 10.14 келтірілген.
Тапсырма
Негізгі мәліметтер: Параметры функциональдық генератордың параметрлері сурет 10.14 келтірілгенмен сәйкес.
Взяв за основу схему изображенную на Сурет 10.14 негізгі сұлбада көрсетілгенді алсақ сұлбаны келесі параметрлермен зерттейді ΔUвх = (0.5N+5) В, R2 = 20+2N кОм, мұнда N – нұсқа номері.
Кіріс және шығыс кернеуінің осциллограммасын салындар. Істелінген жұмыстың қорытындысын жасаңдар.
2.
Сурет 10.15 және 10. 16 (тақ және жұп нұсқаларына
сәйкес) көрсетілген аналықтық шектеуіштің
жұмыс тәсілін түсіндіріңдер. ППП
Electronics Workbench қорытындысының дұрыстығын
тексеру.
Сурет 10.14 Шмиттің тригерлік зерттеу сұлбасы
Uст
Сурет 10.15 Амплитудалық шектеуіш сұлбасы
Сурет 10.16 Амплитудалық шектеуіш сұлбасы
10.4 Бақылау сұрақтары
Компаратор не үшін керек?
Детектордағы оң және кері деңгейдегі кіріс кернеуінің деңгейлік деңгейі не ұшін беріледі
Сұлба туралы айтқанда, гистерезиспен неге ие болады?
Негізгі компаратордың үстінде гистерезиспен компаратордың не артықшылығы бар.
Амплитудалық шектеуіш не үшін қажет?
Гистерезистің қай сұлбасы компаратормен сәйкеседі:
Гистерезистің қай сұлбасы компаратормен сәйкеседі:
Гистерезистің қай сұлбасы компаратормен сәйкеседі:
10.5 Ұсынылатын әдебиеттер тізімі
Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. – М.: Солон, 1999.- 512 с.
Панфилов Д.И., Чепурин И.Н., Миронов В.Н. и др. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench: В 2 т./ Под общей редакцией Д.И. Панфилова – Т.2: Электроника. – М.: ДОДЭКА, 2000.- 288 с.
Ушаков В.Н., Долженко О.В. Электроника: от элементов до устройств. М., «Радио и связь», 1993. – 352 с.
Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 320 с.
Основы промышленной электроники/ Под ред. Герасимова В.Г. – М.: Высшая школа, 1986.- 336 с.
Р. Кофлин. Ф. Дрискол. Операционные усилители и линейные интегральные схемы/ Пер. с англ. М.: Мир, 1979.
10.6 Зертханалық жұмыс № 10 файлдар тізімі
LAB10.doc — әдістемелік көмек файлы
LAB10_1.ewb — компаратор сұлбасының файлы
Зертханалық жұмыс № 5
ЖИІЛІККЕ-ТӘУЕЛДІ ТІЗБЕКТЕР
(ИНТЕГРАТОРЛАР, ДИФФЕРЕНЦИАТОРЛАР, БЕЛСЕНДІ СҮЗГІЛЕР)
11.1 Жұмыс мақсаты
Жиілікке-тәуелді тізбектің жұмыс мақсатын оқу.
1.2 Теориядан қысқаша түсінік
Интегратор. Негізгі ОК-да идеальды интегратор тұрғызуға болады. Сурет 11.1 бұл функцияны орындайтын қарапайым сұлбасы көрстілген. Оның шығыс кернеуі Uвых кіріс кернеумен Uвх келесі сәйкестікпен байланысқан:
,
.
(11.1)
Формула 11.1 идеальды интегратор сыйпаттамасы.
а) б)
Сурет 11.1 Қарапайым интегратордың сұлбасы (а) және идеальды интегратордың кіріс және шығыс кернеуінің осциллограммасы
Реальды интегратордың шығысындағы кернеу келесі жағдаймен өлшенеді:
,
(11.2)
мұнда
К –ОК күшейткіш коэффициенті,
–уақыттың эквиваленттік тұрақтысы,
– түрлендіргіштің шығысындағы бастапқы
кернеу ( үшін t=0).
Бұндай жағдайда, реальды интегратордың шығысында кернеудің кенет көтерілуі үшін кірісте біз кездейсоқ идеальдық интераторда болса да кернеудің сызықсыз өзгеруін аламыз, ал экспоненциальдық RC-тізбегін әдеттегі интегралдайтын ұшін сыйпатталады. Бірақ егер уақыт t бұл экспонентті өскенде, тұрақты уақыт τэ көп аз болса, онда экспоненттің бастапқы аумағы түзу сызықтан аз ерекшеленеді, яғни Uвых(t) сызығына тәуелді. Онда аламыз:
.
(11.3)
Дифференциатор. Зертханалық жұмыс № 2 негізгі RC-тізбегінде дифференциатор қарастырғанбыз. ОК дифференциаторларын да кең жағдайда қарастырғанбыз (сурет 11.2). Дифференциаторда шығыс кернеуі теңдеумен анықталады:
;
(11.4)
.
(11.5)