- •2. Операционный усилитель. Характеристики идеального оу. Обозначение на схемах.
- •2. Применение оу. Дифференциальный усилитель (вычитатель).
- •2. Применение оу. Инвертирующий усилитель.
- •1. Дешифратор. Применение.
- •2. Применение оу. Неинвертирующий усилитель.
- •1. Асинхронные счётчики.
- •2. Применение оу. Повторитель напряжения (Буферный усилитель) (5 билет продолжение)
- •1. Счетчик-определение. Классификация.
- •1 . Асинхронные счётчики.
- •2 . Применение оу. Интегратор.
- •1. Синхронные счетчики .
- •2. Применение оу. Дифференциатор.
- •1. Регистр. Классификация.
- •2. Применение оу. Компаратор.
- •1. Шифратор. Применение.
- •2. Типы цап.
- •1. Линейный трёхразрядный шифратор.
- •2. Характеристики цап.
- •1. Дешифратор. Применение.
- •2. Ацп. Применение.
- •1. Двухразрядный линейный дешифратор.
- •2. Типы ацп.
- •2. Характеристики ацп.
- •1. Мультиплексор из 4 в 1.
- •1. Демультиплексор на 4 входа.
- •2. Ацп прямого преобразования.
- •2. Интегрирующий ацп.
- •1. Озу. Принципиальная схема однокоординатного озу типа 4х1.
- •2. Ацп последовательного приближения.
- •2. Закон Ома. Законы Кирхгофа.
- •Первый закон Кирхгофа
- •Второй закон Кирхгофа
- •1. Счетчик-определение. Классификация.
- •2. Схема квантования.
- •1. Асинхронные счётчики.
- •2. Операционный усилитель. Характеристики идеального оу. Обозначение на схемах.
- •1. Синхронные счетчики.
- •2. Применение оу. Дифференциальный усилитель (вычитатель).
- •1. Шифратор. Применение.
- •2. Применение оу. Инвертирующий усилитель.
- •1. Счетчик-определение. Классификация.
- •2. Применение оу. Интегратор.
- •1. Асинхронные счётчики.
- •2. Типы цап.
- •2 . Типы цап.
- •2. Закон Ома. Законы Кирхгофа.
- •Первый закон Кирхгофа
- •Второй закон Кирхгофа
2. Применение оу. Компаратор.
Электронное устройство, предназначенное для сравнения двух аналоговых сигналов (напряжений).
С равнивает два напряжения и выдает на выходе одно из двух состояний в зависимости от того, какое из входных напряжений больше.
VS + — положительное напряжение питания;
VS − — отрицательное напряжение питания.
Проходная характеристика неинвертирующего компаратора
К омпаратор (аналоговых сигналов) — электронная схема, принимающая на свои входы два аналоговых сигнала и выдающая логическую «1», если сигнал на прямом входе («+») больше чем на инверсном входе («-»), и логический «0», если сигнал на прямом входе меньше чем на инверсном входе.
Простейший компаратор представляет собой дифференциальный усилитель. Компаратор отличается от линейного операционного усилителя (ОУ) устройством и входного, и выходного каскадов:
Входной каскад компаратора должен выдерживать широкий диапазон входных напряжений между инвертирующим и неинвертирующим входами, вплоть до размаха питающих напряжений, и быстро восстанавливаться при изменении знака этого напряжения. В ОУ, охваченном обратной связью, это требование некритично, так как дифференциальное входное напряжение измеряется милливольтами и микровольтами.
Выходной каскад компаратора выполняется совместимым по уровням и токам с конкретным типом логических схем (ТТЛ, ЭСЛ и т. п.). Возможны выходные каскады на одиночном транзисторе с открытым коллектором (совместимость с ТТЛ и КМОП логикой).
При подаче эталонного напряжения на инвертирующий вход, входной сигнал подаётся на неинвертирующий вход и компаратор является неинвертирующим (повторителем, буфером). При подаче эталонного напряжения на неинвертирующий вход, входной сигнал подаётся на инвертирующий вход и компаратор является инвертирующим (инвертором).
Компараторы, построенные на двух дифференциальных усилителях, можно условно разделить на двухвходовые и трёхвходовые. Двухвходовые компараторы применяются в тех случаях, когда сигнал изменяется достаточно быстро (не вызывает дребезга), и на выходе генерируют один из потенциалов, которыми запитаны операционные усилители (как правило — +5В или 0). Трёхвходовые компараторы имеют более широкую область применения и обладают двумя опорными потенциалами, за счёт чего их вольт-амперная характеристика может представлять собой прямоугольную петлю гистерезиса.
3. Чтобы найти необходимое количество разрядов для получения требуемой разрешающей способности, при заданном напряжении полной шкалы, необходимо произвести следующие действия: напряжение полной шкалы делится на 2 до тех пор, пока не будет получена нужная разрешающая способность. При этом следует подсчитать количество делений на 2, что и будет являться НЕОБХОДИМЫМ количеством разрядов (N).
Способ №1:
N=10/2=5/2=2,5/2=1,25/2=0,625/2=0,3125/2=0,15625/2=0,078125/2=0,0390625/2=0,01953125/2=0,009765625/2=0,0048828125/2=2,5В
Способ №2:
10/2N=0,0025 решим уравнение и найдём N.
10/0,0025=2N //прологорифмируем Л. и П. части
ln(4000)=N*ln2
N=12.
№_____10______
1. 4-х разрядный параллельный однофазный регистр на основе D-триггеров.
Регистром называется устройство, предназначенное для записи и хранения дискретного «слова» - двоичного числа или другой кодовой комбинации, а также для преобразований кодов чисел, поразрядное логическое сложение и умножение двух чисел и т.д.
Основные элементы регистра – двоичные ячейки, в качестве которых применяются триггеры. Количество двоичных ячеек определяется количеством двоичных разрядов слов (длиной слова), на которую рассчитан регистр. Обычно регистры выполняют на основе RS, D, JK триггеров. Регистр – один из основных элементов цифровой ЭВМ и многих других устройств вычислительной техники. Конкретные регистры обычно являются специализированными и реализуют лишь некоторые операции.
D – входы для записи данных, С – разрешение на запись данных (как правило, запись производится не побитно или потетрадно – по 4 бита, поэтому все входы соединины между собой), Q – выходы для чтения данных.
В отличии от записи данных, где запись производится только при наличии 1 на входе «разрешение на запись» считывание возможно в любой момент времени. Также возможно считывание по 1 биту и предусмотрены выходы для считывания инвертированного сигнала (выходы над Q1, Q2, Q3, Q4).
2 . ЦАП. Применение. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит обратную операцию.
Звуковой ЦАП обычно получает на вход цифровой сигнал в импульсно-кодовой модуляции (англ. PCM, pulse-code modulation). Задача преобразования различных сжатых форматов в PCM выполняется соответствующими кодеками.
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) предназначен для преобразования числа, определенного, как правило, в виде двоичного кода, в напряжение или ток, пропорциональные значению цифрового кода. Схемотехника цифро-аналоговых преобразователей весьма разнообразна. На рис. 1 представлена классификационная схема ЦАП по схемотехническим признакам. Кроме этого, ИМС цифро-аналоговых преобразователей классифицируются по следующим признакам:
По виду выходного сигнала: с токовым выходом и выходом в виде напряжения
По типу цифрового интерфейса: с последовательным вводом и с параллельным вводом входного кода
По числу ЦАП на кристалле: одноканальные и многоканальные
По быстродействию: умеренного и высокого быстродействия
Применение
ЦАП применяется всегда, когда надо преобразовать сигнал из цифрового представления в аналоговое, например, в проигрывателях компакт-дисков (Audio CD).
Сигнал с ЦАП без интерполяции на фоне идеального сигнала.
3. Чтобы найти необходимое количество разрядов для получения требуемой разрешающей способности, при заданном напряжении полной шкалы, необходимо произвести следующие действия: напряжение полной шкалы делится на 2 до тех пор, пока не будет получена нужная разрешающая способность. При этом следует подсчитать количество делений на 2, что и будет являться НЕОБХОДИМЫМ количеством разрядов (N).
Способ №1:
N=20/2=10/2=5/2=2,5/2=1,25/2=0,625/2=0,3В
Способ №2:
20/2N=0,3 решим уравнение и найдём N.
20/0,3=2N //прологорифмируем Л. и П. части
ln(66,7)=N*ln2
N=6.
№_____11______