ФОЭ / СлайдыФОЭчасть2
.pdf
Схемы параллельного диодного ограничителя:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
||
|
Rогр |
|
|
|
|
|
|
|
|
Rогр |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Uвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Rн |
|
|
|
Uвх |
|
|
Rн |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Есм |
|
|
|
|
|
|
|
Есм |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
б) |
||||||
|
|
|
|
сверху – а), снизу – б) |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Rнэ |
Eсм |
|
Rн || Rогр |
, |
|
|
|
|||
U вых = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Rог р R нэ |
Rн || Rогр Rд |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
Двухсторонний параллельный диодный ограничитель
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
|
|
|
|
||||
|
Rогр |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
VD1 |
|
|
|
|
VD2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Uвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е1 |
|
|
|
Е2 |
|
|
|
|
|
Uвх |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Уровни ограничения можно изменять путем изменения пороговых напряжений. В ряде случаев, например, на входе ОУ включают ограничитель напряжения состоящий из двух параллельно включенных диодов без источников смещения. Такой ограничитель защищает входы ОУ от перенапряжений и не оказывает влияния на работу ОУ в схемах с ООС.
Двухсторонний ограничитель с двумя стабилитронами
|
Ограничитель импульсов на ОУ |
|
|
Uвх |
R1 |
Uвых |
|
|
Uвых |
-U0 |
Um |
|
|
||
U0 |
R2 |
|
U0 Uвх |
|
|
||
|
-Um |
|
|
В этой схеме диоды VD1, VD2 и резисторы R1, R2 включаются для защиты входных цепей ОУ от возможных перенапряжений. Преимущество ограничителя на ОУ заключается в большой величине его коэффициента усиления и малой величины порога срабатывания. Нестабильность этого порога определяется нестабильностью опорного напряжения U0 и нуля ОУ. Частотный диапазон работы ограничителя определяется частотным диапазоном работы ОУ. Минимальная величина tф ограничивается скоростью изменения выходного напряжения ОУ
Ограничитель на ОУ со стабилитронами в цепи ОС
Прецизионный ограничитель на ОУ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VD1 |
|
|
|
|
|
VD2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвх |
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U0 |
R3 |
|
|
|
|
|
|
|
Rн |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
Um |
Uвх |
-Um R1/R2 |
В режиме ограничения Uвх 0, а Uвых 0, так как Uвх подается на инвертирующий вход ОУ. Поэтому диод VD1 открыт, а диод VD2 закрыт. Через диод VD1 осуществляется глубокая (100%) ООС, так как выход ОУ практически соединен с входом. Выходное напряжение ограничителя с учетом падения напряжения на открытом диоде VD1
Интегрирующая RС-цепь
Фронт: Uвых(t)=Uвх*(1-e-t/ ) Срез: Uвых(t)=Uвх*e-t/
- постоянная времени. Это время, за которое напряжение достигает значения, отличающегося от установившегося на 1/e часть
=R1*C1
Время установления t уст 3
Uвых(3 ) 0.95*Uвых уст.
Если Uвых << Uвх, то Uвых =1/RC* Uвх(t)dt+Uвх(0) –интегрирующее звено. Если >>Tи, то Uвых Uср – детектор среднего значения
Дифференцирующая цепь
Фронт: Uвых(t)=Uвх*e-t/ ) Срез: Uвых(t)=-Uвх*e-t/
=R1*C1
Uвх= R1C1(dUвх/dt) - дифференциатор низкочастотного входного напряжения.
Если Ти<< , то дифференцирующая цепь выделяет переменную составляющую
Автоколебательный мультивибратор на ОУ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U вых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
||||||
|
|
Uвых |
0 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U вых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
tи1 tи2
Uc
R1
R2
t
tи1 = ln[(U1вых – Uпор2)/( U1вых – Uпор1)].
tи2 = ln[(U0вых х – Uпор1)/( U0вых – Uпор2)].
Мультивибратор на ОУ со стабильной амплитудой
|
R |
|
Uвых |
C |
|
|
Rогр |
R1 |
VD |
|
R2 |
U1 вых = Uст +UVD1 |
U0 вых = Uст +UVD2
где Uст и UVD1 – соответственно напряжение пробоя стабилитрона и напряжение на прямо смешенном диоде.