Схемы защиты от уровней входного и выходного напряжений ОУ.

1) от пробоя на входе при высоком входном напряжении. При входном дифференциальном напряжении больше напряжения отпирания диода диоды отпираются и закорачивают вход ДУ, защищая его (рис.8.6,а);

Рисунок 8.6 – Цепи защиты ОУ

2) от короткого замыкания на выходе включается последовательно резистор примерно 400 Ом (рис.8.6,б);

3) от переполюсовки источника питания (рис.8.6,в), при неправильной полярности включения;

4) от перенапряжения источника питания (рис.8.6,г);

2. По заданным параметрам схемы инвертирующего сумматора определить значение выходного напряжения. R_oc = 10кОм, R₁ = R₂ = R₃ = 1 кОм, U_вх1 = -2 В, U_вх1 = 8 В, U_вх1 = -4 В. U_вых -?

Рисунок 9.3 – Схема инвертирующего сумматора

Из (рис.9.3) следует, что I_ос = I₁ + I₂ + I₃, т.к. R_вх→ ∞, I_вх = 0,

Если R₁ = R₂ = R₃ = R, то

Uвых= - (-2В+8В-4В) = -20В

Билет №30

1. Инвертирующий усилитель

R1и Roc действуют как делитель напряжения между Uвых и Uвх, и отношение

Uвых/Uвх равно таковому для R oc/R1.

Ku=1

2)

U_TH= Umax*r1/r2= ±10*1/10=±1B

Билет № 34

1. Определить тип ОУ и форму U_вых, если U_вх1 = 1В, U_вх2 = 2В, U_вх3 = 3В.

Инвертирующий интегратор, который получают заменой резистора в обратной связи инвертирующего (масштабного) усилителя конденсатором С.

U_вх=U_вх1+U_вх2+U_вх3=6 В

2. По заданным параметрам схемы инвертирующего триггера Шмитта определить значение порогового напряжения. R₁ = 1 кОм, R₂ = 9 кОм, U_max = ±10 В, U_TH -?

U_пор=U_max*

3. Разработать схему, реализующую заданную функцию

Билет № 31

1. Определите тип ОУ и K_U, если R_oc = 1K; R₁= 0,1K.

представлена схема неинвертирующего масштабного усилителя. Цепь R_ос – R₁ создает последовательную ООС по напряжению. Входной сигнал подается на неинвертирующий вход. Согласно (9.1) I₁ = I_oc.

Из (рис.9.2,а) находим

U_вх = I₁R₁, U_вых = I₁ (R₁+R_ос).

Коэффициент усиления неинвертирующего масштабного усилителя равен

Ku=1+1/0.1=11

2. По заданным параметрам схемы неинвертирующего триггера Шмитта определить значение максимального выходного напряжения. R₁ = 2 кОм, R₂ = 10 кОм, U_TH = ±2 В. U_max -?

Umax=R2*Utn/R1=10*2/2=10

Билет №37

1.

Триггер Шмита а) неинвентирующий

б) инвентирующий

2. Q=2=> T=2t=2*ln2*RC

R=100kOm

C=20нФ

γос=0.462

Т=2*0.693*2/1000=0,00277

3.

5R

X

X

X

U1

SUM

U2

Uout

Билет № 38

На данной схеме изображен инвертирующий Триггер Шмитта

Релаксационными называют генераторы, у которых усилитель работает в переключающем (релейном) режиме. К ним относят автоколебательный и ждущий мультивибраторы, генераторы пилообразных и треугольных колебаний. Основой релаксационных генераторов на ОУ является обычно регенеративный компаратор, называемый триггером Шмитта (ТШ). Регенеративный компаратор может быть выполнен на ОУ с резистивной ПОС. Переходная характеристика компаратора имеет гистерезис, ширина которого равна удвоенному пороговому напряжению 2Uпор, при чем для схемы инвертирующего компоратора:

где U_max – максимальное выходное напряжение ОУ (насыщение) в зависимости от типа ОУ.

Билет№40

1.схема инвертирующего ТШ с опорным напряжением +U_оп (рис.9.15,а).

Рисунок 9.15 – Схема инвертирующего ТШ с опорным напряжением (а) и его амплитудная характеристика (б)

Триггер Шмидта

Триггер Шмидта имеет два состояния устойчивого равновесия и преобразует аналоговый сигнал в импульсный. На рисунке приведена принципиальная схема триггера. Резисторы R1, R2 создают положительную обратную связь, которая обеспечивает лавинообразное переключение выхода триггера из положительного в отрицательное и наоборот

На рисунке передаточная характеристика триггера

Пороговые напряжения, при которых происходит переключение триггера, определяются как:

U пор1= Uоп + ((U+вых мак - Uоп)*R2)/(R1+R2)

U пор2= Uоп - ((U-вых мак + Uоп)*R2)/(R1+R2)

Из рисунка видно, что при Uвх=0, на выходе Uвых=U+выхмакс, так как на неинвертирующем входе Uвх+ Uоп>0. Когда Uвх возрастает до Uпор1, равное смещению Uвх+ триггер переключается Uвых= U – выхмакс. За счет положительной обратной связи R1, R2 теперь смещение на Uвх+ станет равным Uпор2. Когда Uвх уменьшится до Uпор2, произойдет обратное переключение триггера в Uвых=U+выхмакс и т.д. Так как пороговое напряжение меняется от одного значения к другому скачком, триггер является управляемым компаратором

2. Длительность импульса равна

.

Период повторения импульсов

.

Скважность Q = T/t_и =2.

Для построения мультивибратора со скважностью Q>2 необходимо, чтобы цепь заряда отличалась от цепи разряда (рис.11.3).

Рисунок 11.3 – Схема мультивибратора со скважностью Q>2

Заряд идет по цепи: U_вых, R^’, VD₁, С, корпус, разряд – по цепи: +С, VD₂, R^’’, корпус, –С. длительность положительного импульса

Длительность отрицательного импульса

Скважность

.

или для γ_oc <<1

RC = 0,5T_пр.

Дата добавления: 2015-10-26