Задача 2.11

Різницевий ОП в літературі ще називають віднімачем [4], або ОП з діференційним входом [3]. Вибір резисторів схеми підсилювача проводять за умовою зменшення впливу вхідного струму ОП. Тому значення резисторів R₄ = R₅ приймають не менше 1...10 кОм.

Вхідний діференційний сигнал знімається з вимірювальної діагоналі мостової схеми

U_{ВХ Д} =  _A –  _В .

Вхідний синфазний сигнал

U_{ВХ СФ} = ( _A +  _В ) / 2.

Оскільки резистори пидсилювача мають розкид номіналів _R, то під дією синфазного сигналу на виході ОП з’явиться невелика напруга розбалансування

U_{ВИХ СФ}, яка додається до корисного сигналу, зумовлюючи сигнал помилки. Тому підсилювач тим якісніший, чим меншу різницю вхідних корисних сигналів він може розрізняти на фоні великого синфазного сигналу.

Коефіцієнт ослаблення синфазного вхідного сигналу

де K_U – коефіцієнт підсилення підсилювача

Сигнал синфазної завади на виході підсилювача

U_{ВИХ СФ} = U_{ВХ СФ} K_U / K_{ОС СФ}

а відносна похибка вимірювання

_Т = U_{ВИХ СФ} / U_{ВИХ Д} .

Для знаходження діапозону вимірювання потрібно обчислити максимальний корисний вхідний сигнал U_{BX max} і відповідну йому максимальну зміну температури T_max. Але потрібно враховувати, що верхня температурна границя терморезисторів із благородного металу обмежена значенням 1300⁰ С, а з інших металів становлює

тільки 200⁰ С.

ЗАДАЧА 2.12

В схемі інтегратора активний опір зворотного зв’язку ОП замінюється конденсатором. Під час перехідного процесу у колі RC, що відбувається після подачі вхідного сигналу, підсилювач працює в лінійному режимі. Цьому режимові відповідає процесе інтегрування і напруга на виході підсилювача

ЗАДАЧА 2.1З

Компаратор — прилад для порівняння двох напруг. В схемі компаратора ОП працює в імпульсному режимі і на виході компаратора устанавлюється напруга

U⁺_{ВИХ max} , якщо напруга на прямому вході більше напруги на інверсному вході, і

U^–_{ВИХ max} при зворотному співвідношенні.

ЗАДАЧА 2.14

Для реалізації логічних операцій використовують відповідні логічні елементи. Приступаючи до розв’язання задачі, слід ознайомитися у навчальній літературі з основами алгебри логіки, основними логічними елементами і їх таблицями справжності.

Щоб скласти схему на логічних елементах І-НІ, необхідно логічне додавання (діз’юнкцію) перетворити у логічне множення (кон’юнкцію). При складанні схеми на логічних елементах АБО-НІ. навпаки, необхідно перетворити кон’юнкцію у діз’юнкцію. Ці перетворення здійснюється за теоремами де Моргана:

;

.

ЗАДАЧА 2.15

Для роз’язання задачі потрібно визначити номінали резисторів і конденсаторів схеми мультивібратора.

За умовою забезпечення працездатності схеми максимальне значення опору резисторів

R_max = U_ПОР / I⁰_BX

З іншого боку повинна виконуватись умова R >>R¹_ВИХ .

Тривалість імпульсів на виходах схеми мультивібратора на елементах І-НІ:

Із ціх рівнянь знаходяться ємності конденсаторів схеми, бо тривалість імпульсів задана робочою частотою f і шпаруватістю Q = T_П / t_i, де T_П — період проходження імпульсів.

ЗАДАЧА 2.16

У двійкових лічильників коефіцієнт лічби К_Л = 2ⁿ, де n — число розрядів

лічильника. Лічильник з К_Л  2ⁿ можна створити з елементів двійкової лічби

(лічильних тригерів), якщо у двійкового лічильника вимкнути надмірне число стійких станів. Вимикають надмірні стани, ввівши до схеми зворотні зв’язки з наступних розрядів на попередні. Так, якщо в дворозрядному двійковому

лічильнику (2ⁿ =4) вимкнути один надмірний стан, то лічильник повернеться до вихідного сигналу після третього імпульса.

Схемне рішення буде таким:

Q­₁­­ Q₂

R T R T

T T

S S

Таблиця станів пояснює принцип дії цього лічильника

Число імпульсів	Q2	Q1
0	0	0
1	0	1
2	1	1
3	0	0