26. Формирователи управляющих напряжений для фазочувствительных выпрямителей: принцип построения, принцип работы, область применения.
Формирователи управляющих напряжений применяются для создания управляющих напряжений фазочувствительных выпрямителей. Принцип работы заключается в формировании крутого фронта выходного напряжения в момент времени, когда входное напряжение переходит через ноль. Для этого используется операционный усилитель без отрицательной обратной связи.
Недостатки ФУН:
1. При использовании реальных ОУ выход из насыщения требует времени. Поэтому моменты перехода через 0 входного сигнала не совпадает с моментом перехода через 0 выходного сигнала. Последний запаздывает.
2. При недостаточном Кус и зашумлённом входном сигнале на выходе ОУ наблюдается многократное переключение.
Триггер Шмидта или компаратор с ПОС (с гистерезисом).
Сущность работы
триггера Шмидта заключается в том, что
при первом переключении выхода ОУ
изменяется уровень порога переключения.
При этом последующие изменения
(в зоне прохождения порогов) не сказываются
на уровне выходного сигнала, если
изменение
меньше, чем изменение уровня порога.
Усилитель-ограничитель ОУ в насыщение не входит.
.
Усилитель-ограничитель
формирует на выходе сигналы амплитудой
с повышенной скоростью нарастания
против входного сигнала в моменты
времени перехода через 0. При этом так
называемая, «гребёнка» существенно
сужается. Триггер Шмидта служит для
быстрого переключения
при невысоком входном напряжении.
Гистерезис должен
быть меньше, чем
(иначе не будет переключения). При таком
построении схемы удаётся добиться
максимальной синхронности моментов
перехода через 0
и
27. Преобразователь «напряжение-ток»: принцип работы, область применения, основные расчётные соотношения.
В ряде случаев необходимо иметь источник тока, пропорциональный входному напряжению. Например, для питания датчиков, для передачи информации на значительные расстояния и пр. Простейший пример такой схемы представлен на рис.1. Это так называемый источник тока Хауленда.
Рис. 1. Преобразователь напряжение-ток на основе схемы Хауленда
Найдем, при каких
соотношениях сопротивлений резисторов
ток в
не зависит от его сопротивления, т. е.
схема превращается в преобразователь
разности входных напряжений в ток
.
Можно записать следующие соотношения
;
;
,
где
,
.
Находя из первых
двух уравнений связь между
,
и
можно получить
.
Ток в сопротивлении нагрузки равен
,
или, выражая
,
можно после упрощений получить
,
а
будет равен
.
Из последнего
выражения видно, что
не зависит от сопротивления
только в том случае, когда круглая скобка
в знаменателе последнего выражения
равна нулю, т. е. при соблюдении соотношения
,
или, что одно и то же,
.
Выражение для тока нагрузки можно записать
.
Недостатком схемы является невозможность получения значительных токов и высокий уровень синфазной составляющей. Поэтому данная схема не получила широкого распространения.
На рис.2 приведена схема преобразователя напряжение-ток, лишенная ряда перечисленных недостатков.
Рис.2. Преобразователь напряжение-ток
Проделывая аналогичные вычисления, окончательное выражение для тока нагрузки можно получить в следующем виде
,
где
,
.
При равенстве нулю соотношения в квадратной скобке схема превращается в преобразователь напряжение-ток, т. е. при
или
.
Таким образом,
выходной ток будет равен
.