Средства
обработки
аналоговых сигналов (АС)
Триггер
Шмитта
вариант 2
R1
Uвход включ R2 Uвыход
Uвходотключ |
|
R1 |
Uвыход |
|
|
|
|||
|
|
R2 |
61 |
|
ЭТК _ 2014 _ Мятеж С.В. |
||||
Электронные
ключи для АИС:
коммутатор
Для электронных ключей удобны ПП MOSFET
•Малое сопротивление в режиме «замкнут»
•Большое сопротивление в режиме «разомкнут»
•Управляется напряжением, не потребляя ток
•Почти не искажает АИС
Электронные
ключи для АИС:
устройство
для
запоминания
величины
(значения) АИС
•ИС 1 – повторитель, согласующий сопротивление на входе
•ИС 2 – повторитель, сохраняющий заряд С высоким входным
сопротивлением
• Уровень сигнала в момент выключения VT сохраняется на С
Электронные
ключи для АИС:
электронный
корректор
для
интегратора
АИС
•При подаче на катод VD «0» происходит «сброс» интегратора, VT закорачивается, схема превращается в инвертирующий повторитель
•При подаче на катод VD «-15 В» VT закрывается, схема работает в режиме интегратора
Средства
обработки
аналоговых сигналов (АС)
Генераторы
специальных
форм
аналогового
сигнала
Это устройства, представляющие автоколебательную систему,
вырабатывающую периодический аналоговый сигнал.
Устройства периодически изменяющихся сигналов:
•треугольной,
•прямоугольной,
•пилообразной,
•синусоидальной… и других любых
необходимых форм аналоговых сигналов.
целесообразно строить на базе ОУ.
Пример схемы генератора треугольной и прямоугольной формы.
Он построен на базе интегратора и
неинвертирующий триггера Шмитта
1 Uвых RC uвх(t)dt
Uвых VoutMAXt
RC
Uвход |
|
R1 |
Uвыход |
|
|
|
R2 |
|
|
|
|||
включ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота смены аналогового |
f |
R3 |
|
1 |
|
|
|
|
C |
|
|||
сигнала на выходе системы |
|
R2 4 R1 |
66 |
|||
ЭТК 2014 _ Мятеж С.В. |
|
|
|
|
||
Средства
обработки
аналоговых сигналов (АС)
Типичные
области
применения
•Компараторы. Для построения АЦП, в составе устройств автоматики, срабатывании при достижении заданных уровней
•Повторитель. Используется для согласования низких сопротивлений датчиков с электронными приборами и устройствами; не усиливая напряжение сигнала, повторитель может усиливать ток
•Усилители (ИУ и НУ). Служат для усиления слабых сигналов. Могут входить составными узлами в более сложные устройства – генераторы, преобразователи аналоговых сигналов.
•Сумматоры, интеграторы, дифференциаторы.
Обеспечивают аппаратную реализацию быстрых математических вычислений аналоговых сигналов. Широко используются в устройствах автоматики, систем управления приводами, ПИД регуляторах…
•Триггер Шмитта. Является пороговым элементом с эффектом памяти. Широко применяется в устройствах автоматики и ВТ для работы с аналоговыми сигналами. Пример – устранение «дребезга» при достижении пограничных состояний уставок…
•ШИМ. Широко применяется в устройствах измерения, например, в составе АЦП, применяется для систем управления объектами силовой электроники, электроприводами…
Цифроаналоговые преобразователи
( ЦАП )
ЭТК _ 2014 _ Мятеж С.В. |
68 |
ЦАП
Классификация
ЦАП
• Преобразуют входной дискретный (цифровой) сигнал в эквивалентный
аналоговый сигнал.
• Принцип ЦАП – каждый бит входной цифровой информации вносит в качестве своей весовой доли некоторую аналоговую
величину в выходной сигнал, формируемый
как сумма всех весовых долей на выходе
аналогового сумматора.
По схемампостроения:
1.Двоичные ЦАП
2.Позиционные ЦАП
По сигналу на выходе:
1.ЦАП с выходом по току
2.ЦАП с выходом по напряжению
По применению эталонов сигналов:
1.Резисторные делители
2.Генераторы опорных токов (напряжений)
Пример 1. Схема двоичного 8 – ми разрядного ЦАП