36. Частотно-зависимые rc- цепи и rc-генераторы на основе оу.

Как правило, усилители имеют выходной сигнал, либо в противофазе со входным (φу= 180˚), либо в той же фазе (φу= 0˚, 360˚*n). При построении ГСК(генератора синусоидальных колебаний), цепь обратной RC связи, в 1 случае, на частоте генерации должна осуществлять поворот фазы сигнала на 180˚ (φæ=180˚), во 2 случае, фазовый сдвиг должен отсутствовать (φæ = 0˚). Для обоих случаев существует большое количество схемных решений RC цепей. Схема цепи, осуществляющей поворот фазы на 180˚, её АЧХ(амперно-частотная характеристика) и ФЧХ(фазочастотная характеристика). Для случая когда С1=С1=С3=С R1=R2=R3=R имеет вид

Эта схема имеет перед другими преимущества, заключенные в том, что она имеет наименьшие величины емкостей конденсаторов, требуемых для построения низкочастотных генераторов. Частоту fо, при которой φæ =180˚, называют квазирезонансной и вычисляют по формуле fо= 1/ (2π√6 RC)

При указанных соответственно параметров на частоте fо коэффициент передачи цепи обратной связи равен

|æ|= |ů вых| /|ůвх|= 1/29

Следовательно, коэффициент усиления усилителя Кu≥29

Схема генератора, на основе ОУ, с использованием схемы лестничного типа. R параллель имеет вид:

Требуемый коэффициент усиления обеспечивается следующим образом: Кст= Rос/Rо ≥ 29

Входное сопротивление усилителя Rо для переменного сигнала включено || с R3. Поэтому для расчета fо по (3) необходимо, чтобы R1=R2=R3||Ro=R

Амплитуда колебаний может устанавливаться подстройной Rос.

Среди цепей не сдвигающих фазу передаваемого сигнала на квазирезонансной частоте, наибольшее распространение получила схема Моста Вина.

Эта схема, ее АЧХ и ФЧХ имеют вид:

При построении генератора на основе ОУ с помощью Моста Вина, его включают между выходом и не инвертирующим входом ОУ.

Схема ГСК с Мостом Вина имеет вид:

Поскольку на частоте fо коэффициент передачи Моста Вина æ=1/3, самовозбуждение генератора возможно при Ku ≥3. Учитывая выражение для коэффициента усиления ОУ в схеме не инвертирующего усилителя получим, что отношение Rос/Rо≥2.

Частота квазирезонанса определяется выражением:

fо= 1/(2*П*√ R1*R2*C1*C2 )=1/(2*П*R*C) , где R1=R2=R C1=C2=C.

Значения, необходимые Ku, достигаются подбором Rо или Rос.

Применение ОУ с глубокой ООС позволяет стабилизировать параметры ГСК, в связи с чем температурная нестабильность частоты таких генераторов определяется преимущественно зависимостью от температуры параметров R и C звена обратной связи и составляет ±(0,1 -3)% против едениц процентов в транзисторных ГСК.

37. Импульсные сигналы (ис).

ИС могут быть различной формы: прямоугольные, пилообразные, экспоненциальные и т.п.

Применение ИС обусловлено большим КПД ИУ, более высокой точностью, меньшей зависимостью от температуры, большей помехоустойчивостью, а также простотой представления информации в импульсной форме. На применении ИС основана цифровая вычислительная техника. Реальная форма прямоугольного импульса в общем случае имеет вид:

Параметрами импульсов являются:

• амплитуда;

• длительность импульса;

• длительность фронта;

• длительность среза;

• спад вершины;

амплитуда импульса U_M определяет наибольшее значение напряжения ИС. Длительность импульса t_И – это продолжительность импульса во времени. Чаще всего ее измеряют на уровне половины амплитуды 0,5U_M. Иногда t_И определяется на уровне 0,1U_M. При малых продолжительностях фронта и среза длительность импульса определяют по его основанию. Длительности фронта и среза – t_Ф и t_С – характеризуют время нарастания и спада импульса. Как правило, t_Ф и t_С определяются промежутками времени, изменение напряжения импульса между уровнями 0,1U_M и 0,9U_M . спад вершины импульса и его относительная величина / U_M характеризуют уменьшение напряжения на плоской части импульса. Чем меньше t_Ф ,t_С и , тем ближе форма импульса к идеальному и тем выше КПД ИУ.

Параметрами последовательности импульсов являются:

• период их следования T;

• частота повторения f;

• длительность паузы t_П;

• скважность Q;

• коэффициент заполнения ;

Периодом повторения Т называется интервал времени между одинаковыми точками двух соседних импульсов, например, между началами.

Частотой повторения f называется количество импульсов в единицу времени. Она является величиной, обратной периоду повторения: . t_П – интервал времени между окончанием предыдущего импульса и началом последнего: . Q – скважность: .Величина, обратная скважности, называется коэффициентом заполнения : .