- •Генераторы несинусоидальных (полигармонических)
- •Триггер Шмитта.
- •Электрические параметры компаратора.
- •Автоколебательные мультивибраторы на оу.
- •Ждущие мультивибраторы (одновибраторы).
- •1. Начальные условия:
- •Одновибратор на оу.
- •Ждущий мультивибратор на логических элементах.
- •Простейший мультивибратор на логических элементах.
- •Генератор линейно-изменяющихся напряжений (глин).
- •Последовательная схема глин параллельная схема глин
- •Простейший глин на оу.
- •Добавка в компаратор.
- •Создание высокостабильных генераторов.
- •Параметры кварцевых генераторов:
Генераторы несинусоидальных (полигармонических)
КОЛЕБАНИЙ.
Данный класс устройств также называется импульсными генераторами.
Требование к схеме: , как и для генераторов синусоидальных сигналов.
Схем генераторов великое множество.
МУЛЬТИВИБРАТОРЫ.
Автогенераторный (автоколебательный)
мультивибратор.
По сути это схема двухкаскадного усилителя:
Оба транзистора находятся в активном режиме.
Начальные условия:
Потенциал коллектора транзистора больше, чем потенциал базы, поэтому и плюсик больше.
После определения начальных условий, замкнем цепочку (соединим выход транзистора со входом транзистора:
(1). Поскольку напряжение на конденсаторе не может измениться скачком, то, при замыкании обратной связи, потенциал базы транзистораувеличится, что приведет к открыванию транзистораи переходу его в режим насыщения.
(2). Когда транзистор откроется, потенциал на коллекторе станет равным нулю. Потенциал на слева резко упал, поэтому справа тоже упадет и станет отрицательным.
(3). Из-за отрицательного потенциала транзистор закроется, значит на коллекторебудет.
(4). Так как напряжение на емкости не может измениться скачком, из-за возникновения слева на потенциала, справа он тоже увеличится, что еще больше увеличит потенциал на базе транзистораи еще больше загонит его в насыщение.
Пауза.
заряд через
разряд через
Переключение транзисторов из открытого состояния в закрытое и наоборот происходит очень быстро (гораздо быстрее, чем длятся паузы).
заряд через
разряд через
И так далее.
Паузы между тактами вызваны перезарядом емкостей.
Стоит заметить, что генератор симметричного сигнала скорее всего и выглядит симметрично.
Для мультивибратора основная задача – определить параметры выходного импульса.
–постоянная времени заряда конденсатора.
–постоянная времени разряда конденсатора.
Приравнивая выражение к нулю, получим момент окончания импульса.
если будет разное, то можно регулировать скважность.
если емкости ибудут разными, можно регулировать интервалы времени.
Период
На практике используется следующая схема:
Убирается источник .
Триггер Шмитта.
Примечание:
То есть, напряжение на выходе ОУ конечно.
Характеристика самого ОУ:
Данная характеристика растянута по оси в пределах малых значений.
1.
2.
Передаточная характеристика самого ОУ:
Коэффициент усиления самого ОУ . Поэтому:
То есть, ОУ, с точки зрения переходной характеристики – переключающий элемент. Но мы не делаем его переключающим элементом потому что охватываем его ОС.
Если
Если
Если напряжение на инверсном сходе больше, чем напряжение на прямом входе, то . Следовательно, пока напряжения на прямом и инверсном входах не будут равны между собой,.
Если напряжение на инверсном входе станет равным напряжению на прямом входе, то произойдет обратное переключение.
Если напряжение на входе будет колебаться:
То напряжение на выходе погасит эти колебания за счет петли гистерезиса.
Если входной сигнал идеален, то произойдет одно переключение:
Но, на самом деле, напряжение на входе не может быть идеальным и будет иметь, например, такую форму:
Соответственно, должно произойти несколько переключений (лишних переключений, которые будут ложными).
Но, за счет петли гистерезиса, переключение произойдет несколько позже, но будет истинным и единственным:
Компаратор – это устройство сравнения. Его назначение – сравнивать между собой два входных сигнала по принципу больше-меньше.
Пример простейшего компаратора:
Передаточная характеристика идеального компаратора:
Передаточная характеристика реального компаратора:
Стоит заметить, что данная передаточная характеристика сильно растянута по оси .
Наклон появляется из-за конечности . Точканаходится не в нуле из-за того, что существует(которое позволяет двигать точкувлево и вправо). В реальных ОУпорядка милливольт.
– делитель сопротивлений
Компаратор – устройство, которое включает (или выключает), к примеру, какой-нибудь бытовой прибор при определенной температуре.
может меняться от до(в зависимости от результата деления напряжений).
Система находится в «дребезжащем» режиме: в точке переключения она будет включаться и выключаться.
Триггер Шмитта – пример устройства автоматического регулирования. За счет регулирования ширины петли гистерезиса изменением номиналов и, можно менять пороги срабатывания и отпускания. Триггер Шмитта зачастую используется для защиты от частых и ложных срабатываний.