• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Компаратор

Компаратори широко застосовують в системах автоматичного керування, вимірювальній техніці, а також для виконання аналогово-цифрових і цифроаналогових перетворювачів. Компаратор зрівнює вимірювану напругу, яка подається на один із входів і може змінюватися за величиною, з опорною напругою, що підведена до іншого входу. У разі досягнення вимірювальною напругою величини опорної, напруга на виході ОП миттєво змінює знак на протилежний, наприклад, на . Компаратор ще називають нуль-органом, оскільки його перемикання здійснюється за умови =0.

Схема компаратора та часові діаграми вхідних і вихідної напруг зображені на рис. 8.

На інвертувальний вхід подають напругу , на неінвертувальний - постійну опорну напругу . Вхідна напруга операційного підсилювача . До моменту часу t₁ напруга u₀< 0, тому . На проміжку часу ∆t=t₂-t₁ напруга u₀> 0, тому . На інтервалі t₃-t₂ напруга і т. д. Отже, здійснюються інвертування та підсилення вхідної напруги.

2.2.2. Мультивібратор

Мультивібратор призначений для генерування імпульсів напруги прямокутної форми з певною амплітудою, тривалістю та частотою. Мультивібратори працюють у режимі самозбудження: для його запуску достатньо подати напругу живлення .

На рис. 9 зображено схему симетричного мультивібратора та часові діаграми напруг.

а)

б)

Рис. 8. Схема компаратора а) та часові діаграми вхідних і вихідної напруг б)

Для побудови мультивібратора використана схема компаратора з додатним зворотним зв’язком, який здійснюється через резистори R₁, R₂. На неінвертувальний вхід подається напруга , пропорційна вихідній напрузі

,

=– коефіцієнт зворотного зв’язку.

а)

б)

Рис. 9. Схема мультивібратора а) та часові діаграми вхідних і вихідної напруг б)

На інвертувальний вхід подається напруга . Припустимо, що в момент t=0 напруга =0 (конденсатор не заряджений), а на виході напруга дорівнює . З моменту t = 0 починається заряджання конденсатора С через опір R. Напруга змінюється згідно з рівнянням ,

де τ =RС - стала часу резистивно-ємнісного кола заряджання конденсатора.

Після досягнення у момент часу t₁, вихідна напруга та напруга додатного зворотного зв’язку змінюють знак на протилежний, тобто набувають значення і . Через зміну знака вихідної напруги починається перезаряджання конденсатора С. Напруга на конденсаторі описується рівнянням

.

У момент t₂ досягається рівність u_с = , знову зміниться знак вихідної напруги до значення =і буде відбуватися перезаряджання конденсатора від до , яке завершиться наступною зміною знака вихідної напруги в момент часу t₃. Тривалість часу перезаряджання конденсатора від одного граничного значення до іншого визначає тривалість однієї полярності імпульса вихідної напруги: t_I1 = t₂ – t₁, t_I2= t₃ – t₂. Сума t_I1+t_I2 = Т, тобто складає період коливання вихідної напруги. Якщо t_I1=t_I2= t_I, то частота коливання вихідної напруги

.

Якщо наявна рівність напруг , то тривалість імпульсу

,

а частота коливання

.

Якщо t_I1≠t_I2 , то такий мультивібратор називається несиметричним. Схему несиметричного мультивібратора зображено на рис. 10 а.

Зміна тривалості t_I1 і t_I2 здійснюється за рахунок того, що сталі часу перезаряджання конденсатора С після зміни полярності вихідної напруги визначаються опорами R’ та R’’. Заряджання конденсатора С до додатного значення напруги здійснюється через резистор R’’ та діод VD2, до від’ємного значення напруги - через резистор R’ та діод VD1. Відповідні часові діаграми показані на рис. 10 б.

а)

б)

Рис. 10. Схема несиметричного мультивібратора а) та часові діаграми вхідних та вихідних напруг несиметричного мультивібратора б)

3. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

Що таке операційний підсилювач?

Основні параметри інтегральних операційних підсилювачів.

Назвіть, де застосовуються інтегральні ОП.

Що означає "збалансований" й "незбалансований" операційний підсилювач? Як визначити напругу зміщення?

Чому один з входів називається "інвертувальним", а другий –

"неінвертувальним"?

Яка залежність називається амплітудною характеристикою? Що таке коефіцієнт передачі операційного підсилювача?

Коефіцієнт передачі неінвертувального підсилювача; як він залежить від параметрів схеми?

Що таке інвертувальний підсилювач; як визначити його коефіцієнт підсилення?

Як працює інвертувальний суматор? Як визначити масштаб додавання?

Схема і співвідношення між вхідною та вихідною напругами інвертувального інтегратора?

Принцип роботи та застосування компаратора.

Принцип роботи мультивібратора. Від чого залежить частота коливання вихідної напруги?

Що таке "додатний" та "від’ємний" зворотні зв’язки?

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Забродин Ю.С. Промьшленная электроника. - М.: Высш.шк., 1982. - 496 с.

2. Руденко В.С. и др. Приборы й устройства промышленной электроники. - К.: Техника, 1990. - 368 с.

3. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. - М.: Энергоатомиздат, 1988.-320 с.

4. Агаханян Т.М. Интегральные микросхемы. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 463 с.

Читайте також:

1. Компаратор
2. Компаратори. Схеми контролю

Переглядів: 2073