Рыбин Ю.К. -- Электроника. Опорный конспект лекций
.pdf
Линейные функциональные устройства на
|
ОУ. Интегратор |
|
Uвх |
|
Uвх |
1В |
|
1В |
|
|
|
t |
t |
1с
Uвых |
Uвых |
1В
RC
t |
t |
1В 1с
RC
Линейные функциональные устройства на
ОУ. Дифференциатор
|
|
|
|
|
R |
|
R |
|
С |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-KU0 |
|
|
|
Uвх |
U0 |
Uвых |
|
|
|
|
||
Uвх |
DA |
Uвых |
|
|
Rвх |
|
|
|
|
K |
|
R || Rвх |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
j |
C |
R || R |
|
|
|
U |
вых (t) |
dUвх |
||
Kос ( ) |
|
|
|
|
вх |
|
j |
RC |
|
|
dt |
|
|
1 |
j |
C || Rвх |
|
|
|
||||||
1 K |
|
|
|
|
|
|||||||
R |
1 |
j C || Rвх |
|
|
|
|
|
|
||||
Нелинейные функциональные устройства на
ОУ. Компаратор
Компаратор напряжений предназначен для сравнения двух входных напряжений U1 и U2. Выходное напряжение компаратора принимает два значения: + Um и - Um.
Максимальное положительное напряжение на выходе компаратора появляется в том случае, когда напряжение U1 больше чем U2, а минимальное отрицательное, когда, наоборот. Такая связь входных и выходного напряжений описывается знаковой функцией,
Uвых = Um sign ( U1-U2 )
Uвых
+Еп.1 |
+Еп1 |
|
+Um |
U1 |
|
|
Uвых |
U1-U2
U2
-Еп.2 |
- Um |
|
- Еп.2 |
а) |
б) |
Типовая схема включения компаратора а) и его амплитудная характеристика б)
Нелинейные функциональные устройства на
ОУ. Логарифматор
Логарифмирующий усилитель. Логарифмирующие усилители предназначены для получения выходного напряжения, пропорционального логарифму входного напряжения. Они используются в компандерах и эспандерах сигналов (в устройствах сжатия и расширения динамического диапазона входных сигналов при магнитной записи), в системах шумопонижения, устройствах перемножения напряжений и т. д.
Теоретически логарифмическая зависимость определяется следующим соотношением: y = loga(x). При а = е имеем y = ln(x).
VD |
Uвых |
Uвых = - mφTln(Uвх /I0R) |
R
Uвх
Uвх
Uвых
а) |
б) |
Схема логарифмирующего усилителя а) и его амплитудная характеристика б)
Нелинейные функциональные устройства на
ОУ. Логарифматор и потенциатор
|
|
|
|
|
Uвх |
|
Uвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
m ln |
|
Uвых I0 R e |
m T |
1 |
||
|
вых |
|
T |
|
I0 R |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VT1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
R |
|
|
DA1 |
VT2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвх |
|
|
|
Uвых |
Uвх |
DA2 Uвых |
||
|
|
|
|
|
|
|||
Логарифматор |
Антилогарифматор |
|
Нелинейные функциональные устройства на
ОУ. Устройство перемножения напряжений
VT1 |
|
|
|
|
|
R1 |
|
|
|
|
|
DA1 |
R3 |
|
Uвх1 |
Uвх2 |
R5 |
|
|
Uвых3 |
|||
|
|
I0 R1 |
R2 |
||
Uвх1 |
Uвых1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
VT2 |
R5 |
|
|
R2 |
|
DA2 R4 |
VT3 |
Uвх2 |
Uвых2 |
|
DA3 Uвых3
Перемножитель напряжений
Нелинейные функциональные устройства на
ОУ. Операционный выпрямитель
R2 |
|
Uвых1 |
Uвх |
VD1 |
|
||
|
|
||
|
|
|
|
R3 |
VD2 |
Uвых3 |
t |
R1 |
|
|
Uвых1 |
|
|
|
|
|
|
Uвых2 |
|
Uвх
|
|
|
|
t |
Uвх |
а |
|
|
|
|
|
|
Uвых2 |
|
|
|
|
|
|
|
f0 |
|
f |
|
Uвых1 |
|
|
Uвых3 |
|
Uвых3 |
2f0 |
4f0 |
f |
|
|
|
|||
|
|
|
f |
t |
|
б |
|
|
в |
Ключи.
Механический ключ
Ключи предназначены для коммутации электрической цепи. Последовательный и параллельный ключи
Кл
|
|
|
Uвых |
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
E |
R |
|
Uвых |
|
|
|
|
Ключ разомкнут |
Ключ замкнут |
|
|
|
t
R
|
|
Uвых |
|
|
|
|
E |
E |
Кл Uвых |
Ключ разомкнут |
Ключ замкнут |
t
Ключи.
Механический ключ
Погрешность выходного напряжения ключа Кл R раз.
|
|
|
Uвых |
|
|
|
|
Uвых |
E |
E |
R |
E |
R |
|
|
|
|
разомкнут |
замкнут |
t
Кл
E |
R |
E |
r замкн.
Uвых |
Uвых раз |
E |
R |
||
R |
Rраз |
||||
R |
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
Uвых замкн |
|
E |
R |
|
|
|
rзамкн |
|||
|
|
|
R |
||
Транзисторные ключи на биполярных транзисторах
Транзистор в ключе работает в трѐх режимах:
-насыщения (ключ замкнут);
-отсечки (ключ разомкнут);
-усилительном (режим перехода из насыщения в отсечку).
Iб*Rб + Uбэ = Uвх |
Iк |
Iк*Rк + Uкэ = Eп |
|
Rк |
Iк нас Н |
Rб |
E п |
Iб |
U вх
|
О Iб =- Iк0 |
Uкэ нас |
Eп Uкэ |