Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электроника и микропроцессорная техника..pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
2.43 Mб
Скачать

Задавая соответствующие R{ и Roc, можно получить требуемый коэффициент усиле­ ния. Схема инвертирующего усилителя йредставлена на рисЛ.67, б. При анализе инверти­ рующего усилителя пренебрегаем /0 и U0 вследствие их малости. По первому закону Кирх­ гофа имеем

 

 

/вх +/ос - /о = 0, /вх = -/ос-

 

Найдем эти токи по закону Ома:

 

 

 

т

_ ^ RI

г _ ^ОС

и п

Uос

/ в х ^ — ,

/ о с - —

, Х

=

Пренебрегая (/о, получаем

Um = С/вх, £/ос =^вых, тогда ,

 

Е/вх

Е/вьгх

, откуда

вых

 

Л,

^ос

 

 

 

Знак «-» означает, что усилитель инвертирующий.

Суммирующий усилитель (рис.1.68) построен на базе инвертирующего усилителя. Ма­

тематическая операция, которую он должен будет выполнять такова: l/вых

а,/Л.

Для входной цепи имеем

 

1\ + /2 +/з +/ос - /о —0.

Используя соотношение, полученное для инверти­ рующего ОУ, имеем

Л + /г +/з = -/ос;

U\/R\ +^/2/^2 + {/3/^3 = - £/вых^ос; (Дос//?,)£/, + (Дос/л2)£/2 + (Roc/RiW i = -г/вых; а, C/i + а 2 £/2 +а317з = -С/вых;

Дос

К «4

тггХ

Л / з

1

Рис. 1.68

Если Я| = Д2 = Д3 = Лос» то cti = а 2 = а 3 = 1 и UBых =

= -1 /7 /. Для того чтобы избавиться от минуса, можно последовательно включить еще один инвертирующий усилитель с К - 1.

Интегрирующий усилитель (рис. 1.69) должен выполнять операцию t/вых ~ К fa

 

 

о

 

Используя соотношение для инвертирующего усилителя, имеем + /с = /о.

 

Пренебрегая /0, получаем /1 = -/с. Учитывая, что

 

 

7 - C dU

 

имеем

1е' с

~ а

 

 

 

 

1/вх/Д, = -CdUaux/dt;

1/вх * /(ЛiQ = - dl/вых;

 

 

/

 

 

1/вых = — —

Гс/вхЛ + 1/(0), где 1/(0) - начальные условия!

 

R\C

о

*

 

На рис. 1.70 приведен пример интегрирования сигнала.

сJ o c ^ o

L/TXV♦—Ч ' 1 I

1

|^ВЫХ

Рис. 1.69

г у р м а ДВУХТАКТНОГО УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ (рис.1. 71V В двухтактном усилителе используется два транзистора разных типов проводимости с одинаковым коэффи­ циентом усиления. Поскольку цепь смещения отсутствует, транзисторы работают в режиме В, усиление сигнала осуществляется за два такта: в первую половину периода VT1 открыт, VT2 -закрыт(рис. 1.72). Усиление сигнала осуществляется транзистором VT1. Во вторую

Рис. 1.71

половину периода VT1 закрывается, открывается VT2. Вторая половина сигнала усиливает­ ся вторым транзистором. По нагрузке протекает ток 7ц от их транзисторов, поэтому сигнал на выходе повторяет сигнал на входе, но усилен по мощности.

1.2.2: Генератор прямоугольных колебаний.(мультивибратор)

Рассмотрим мультивибратор на операционном усилителе. Работа мультивибратора основана на использовании компаратора.

Пвых

+ </«« ,

и2

Функция компаратора заключается в сравнении

сигналов U] и ГД (рис. 1.73). При этом, если

<U2, то

£Лзых = + ^ 7 ^,

если

U\ >U2, то

£/шх = - U mts; если

Г/, = (/2, то происходит переброс с - (/тч на+ ( J ^

Операционный

усилитель

усиливает

разность

■<-пм входных сигналов Uhxп и £/Вхи,

поданных соответст­

венно на прямой и инверсный входы, поэтому изменение

выходного сигнала будет в точке,

где Г/вхп - £ /Вхи = 0 ,

т.е. Г/вх11=^нхи

Таким образом, операционный усили­

ло

тель с

идеализированной характеристикой можно использовать для сравнения сигналов

(/ вхи

и Uих и . Подавая на прямой вход опорное напряжение, получаем схему сравнения на­

пряжений (У „х и и on (рис. 1.74).

Рис. 1.74

Компаратор на операционном усилителе с положительной обратной связью (рис. 1.75). Вводим в операционный усилитель положительную обратную связь через рези­

сторы Roc

и Л ,. Подаем на вход отрицательное напряжение -С/Вх >тогда

UBhlx = + 1 /^ ,

f/oni =<Лх- = ф и я

Uoc -

Uвых R\

Р =

и о

•. При увеличении (/вх пе-

Roc +R\

и о;

Roc R\

 

реброс компаратора

будет

вЛ 704X6 ^вх ~ 4 >п г После переброса

^вых = -г/- -

(/0п: = (/<>• = “ Р* Umt>:

Теперь, если уменьшать (/вх, переброс компаратора будет в точке

Uвх = (/оп:

Таким образом,

при увеличении

Uвх

компаратор перебрасывается в точке

UBX =Uon | , а при уменьшении (/вх - в точке £/вх = Uon 2.

Переходный процесс подключения ёмкости под постоянное напряжение (заряд ёмко­ сти) показан на рис. 1.76.

Uс =Е 1 - е 1 х =R-C — постоянная времени.

V.j

Скорость изменения Uc зависит от постоянной времени т. Чем меньше т, тем быстрее

растёт напряжение на конденсаторе.

Схема и принцип действия мультивибратора (рис. 1.77). Работа мультивибратора ос­ нована на использовании компаратора на операционном усилителе с положительной обрат­ ной связью К инверсному входу подключена ёмкость, напряжение на которой сравнивается с опорным напряжением компаратора. При равенстве напряжений компаратор перебрасыва­ ется в противоположное состояние и вновь происходит перезаряд ёмкости (см. рис. 1.77, б).

а

 

 

Рис. 1.77

 

 

 

 

Рассмотрим работу мультивибратора для трех моментов времени. / = Пусть U =

- -

, f/c = 0 => начинается заряд ёмкости. / ~ t2

Uc = UQC - ~Р* U^

— переброс ком-

 

R'

паратора, £/вых^+ £Лмх, Uос = +Р •

— емкость пере­

 

 

заряжается. /

/3. UC=Uос = = +Р* =>переброс ком­

 

 

паратора.

 

 

 

 

 

 

Симметричный мультивибратор - это мультивиб­

 

 

ратор, у которого

= /иву1Ь1

 

 

 

 

Частота следования импульсов мультивибратора

 

 

 

 

/ = -

 

 

 

 

 

 

2 т In 1 + 2 Л,

 

 

 

 

 

 

Roc

 

 

 

У несимметричного

'мультивибратора (рис. 1.78)

 

 

fпыл ^ ^пяузы

Для

создания

такого

мультивибратора

 

 

необходимо сделать! разные цепи перезаряда ёмкости за

 

 

счёт использования двух параллельных ветвей в цепи

 

 

заряда с разными сопротивлениями и встречно включён­

 

 

ными диодами: R’> R' =>

> т.