- •1.1. Мультиплексор.
- •1.2. Операционный усилитель. Характеристики идеального оу. Обозначение на схемах.
- •2.2. Применение оу. Дифференциальный усилитель (вычитатель).
- •3.1. Обратные связи (4 типа).
- •3.2. Применение оу. Инвертирующий усилитель.
- •4.1. Дешифратор. Применение.
- •4.2. Применение оу. Неинвертирующий усилитель.
- •5.1. Асинхронные счётчики.
- •5.2. Применение оу. Повторитель напряжения (Буферный усилитель).
- •6.1. Счетчик, определение. Классификация.
- •6.2. Применение оу. Суммирующий усилитель.
- •7.1. Асинхронные счётчики.
- •7.2. Применение оу. Интегратор.
- •8.1. Синхронные счётчики.
- •8.2. Применение оу. Дифференциатор.
- •9.1. Регистр. Классификация.
- •9.2. Применение оу. Компаратор.
- •10.2. Цап. Применение.
- •11.1. Шифратор. Применение.
- •11.2. Типы цап.
- •12.1. Шифратор. Применение.
- •12.2. Характеристики цап.
- •13.1. Дешифратор. Применение.
- •13.2. Ацп. Применение.
- •14.1. Дешифратор. Применение.
- •14.2. Типы ацп.
- •15.1. Мультиплексор.
- •15.2. Характеристики ацп.
- •16.1. Демультиплексор.
- •17.1. Мультиплексор.
- •17.2. Цап с делителем типа r–2r.
- •18.1. Демультиплексор.
- •18.2. Ацп прямого преобразования (последовательного приближения).
- •19.2. Интегрирующий ацп.
- •20.1. Озу. Принципиальная схема однокоординатного озу типа 41.
- •20.2. Ацп прямого преобразования (последовательного приближения).
- •21.1. Мультиплексор.
- •21.2. Закон Ома. Законы Кирхгофа.
- •22.1. Счетчик, определение. Классификация.
- •22.2. Схема квантования.
- •23.1. Асинхронные счётчики.
- •23.2. Операционный усилитель. Характеристики идеального оу. Обозначение на схемах.
- •24.1. Синхронные счётчики.
- •24.2. Применение оу. Дифференциальный усилитель (вычитатель).
- •25.1. Шифратор. Применение.
- •25.2. Применение оу. Инвертирующий усилитель.
- •26.1. Счетчик, определение. Классификация.
- •26.2. Применение оу. Интегратор.
- •27.1. Асинхронные счётчики.
- •27.2. Типы цап.
- •28.2. Типы цап.
- •29.1. Мультиплексор.
- •29.2. Закон Ома. Законы Кирхгофа.
- •30.1. Демультиплексор.
- •30.2. Характеристики цап.
- •30.3. Характеристики цап.
2.2. Применение оу. Дифференциальный усилитель (вычитатель).
Н а рисунке представлена схема классического дифференциального усилителя, коэффициент усиления которого рассчитывается по формуле . Значение выходного напряжения рассчитывается по формуле . Не следует путать дифференциальный усилитель с дифференциатором. Данная схема предназначена для получения разности двух напряжений, при этом каждое из них предварительно умножается на некоторую константу (константы определяются резисторами). . Входное сопротивление (между входными выводами) . В случае, когда R1 = R2 и Rf = Rg, имеем: .
2.3.
Зная значение напряжение полной шкалы мы можем найти напряжения, соответствующие каждому разряду. В нашем случае Uпш=5В и количество разрядов n=6:
N разряд = Uпш/2N, N ;
1 разряд = 2,5В; 2 разряд = 1,25В;
3 разряд = 0,625В; 4 разряд = 0,3125В;
5 разряд = 0,15625В; 6 разряд = 0,078125В;
Зная цифровой код на входе ЦАП можно найти напряжение на выходе:
101100 -> Uвых=2, 5+0,625+0,3125= 3,4375В.
3.1. Обратные связи (4 типа).
О братная связь – это условие функционирования физической системы, при котором часть энергии передаётся с её выхода на вход. Введение ОС в физическую системы, например электронную, изменяет рабочие характеристики системы. На практике, главным образом в усилителях, ОС организована так, что часть выходного сигнала, подаваемая на вход усилителя, вычитается из входного сигнала. Такая связь называется отрицательной обратной связью (ООС). Если часть выходного сигнала, подаваемая на вход, складывается с входным сигналом, то ОС называется положительной обратной связью (ПОС) или регенеративной.
ООС стабилизирует коэффициент усиления усилителя, расширяет его полосу пропускания, уменьшает шумы и искажения и используется значительно чаще, чем ПОС, которая увеличивает коэффициент усиления, но уменьшает полосу пропускания и ухудшает стабильность усиления. ПОС применяется обычно в генераторах.
Тип схемы |
К.у. в цепи с ОС |
К. п. в цепи с ОС |
Последовательный вход, последовательный выход (последовательная ОС) |
|
|
Параллельный вход параллельный выход (последовательная ОС) |
|
|
Последовательный вход, параллельный выход. |
|
|
Параллельный вход, последовательный выход. |
|
|
В зависимости от способа получения сигнала ОС различают обратную связь по напряжению (сигнал ОС пропорционален напряжению нагрузки) и по току (сигнал ОС пропорционален току нагрузки).
По способу введения сигнала ОС во входную цепь усилителя различают обратную связь последовательную (когда суммируются напряжения UВХ и UОС) и параллельную (когда суммируются IВХ токи и IОС).
3.2. Применение оу. Инвертирующий усилитель.
Р езисторы, используемые в данных схемах, имеют типичное сопротивление порядка кОм. Использование резисторов с сопротивлением менее 1 кОм нежелательно, так как они могут вызвать чрезмерный ток, перегружающий выход ОУ. Резисторы более 1 МОм могут внести повышенный тепловой шум и сделать схему чувствительной к случайным ошибкам вследствие токов смещения. Инвертирует и усиливает напряжение (то есть умножает напряжение на отрицательную константу). . (Поскольку U— является виртуальной землей). Третий резистор с сопротивлением, равным (сопротивление параллельно соединенных резисторов Rf и Rin), устанавливаемый (при необходимости) между неинвертирующим входом и землей, уменьшает ошибку, возникающую из-за тока смещения.
3.3.
Зная значение напряжение полной шкалы, мы можем найти напряжения, соответствующие каждому разряду. В нашем случае Uпш=20В и количество разрядов n=6:
N разряд = Uпш/2N, N ;
1 разряд = 10В; 2 разряд = 5В;
3 разряд = 2,5В; 4 разряд = 1,25В;
5 разряд = 0,625В; 6 разряд = 0,3125В;
Зная цифровой код на входе ЦАП можно найти напряжение на выходе:
111011 -> Uвых= 10+5+2,5+0,625+0,3125= 18,4375В.