2) Операционный усилитель. Характеристики идеального оу.Обозначение на схемах.

Операционный усилитель — усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и, как правило, единственным выходом, имеющий высокий коэффициент усиления. ОУ почти всегда используются в схемах с глубокой отрицательной обратной связью, которая, благодаря высокому коэффициенту усиления ОУ, полностью определяет коэффициент передачи полученной схемы.

В настоящее время ОУ получили широкое применение как в виде отдельных чипов, так и в виде функциональных блоков в составе более сложных интегральных схем. Такая популярность обусловлена тем, что ОУ является универсальным блоком с характеристиками, близкими к идеальным, на основе которого можно построить множество различных электронных узлов.

Идеальный операционный усилитель. Идеальный ОУ является физической абстракцией, то есть не может реально существовать, однако позволяет существенно упростить рассмотрение работы схем на ОУ благодаря использованию простых математических моделей.

Идеальный ОУ обладает следующими характеристиками:

Бесконечно большой коэффициент усиления с разомкнутой петлей обратной связи.

Бесконечно большое входное сопротивление входов V_- и V₊. Другими словами, ток, протекающий через эти входы, равен нулю.

Нулевое выходное сопротивление выхода ОУ.

Способность выставить на выходе любое значение напряжения.

Бесконечно большая скорость нарастания напряжения на выходе ОУ.

Полоса пропускания: от постоянного тока до бесконечности.

Идеальный ОУ, охваченный отрицательной обратной связью, поддерживает одинаковое напряжение на своих входах. Другими словами, при указанных условиях всегда выполняется равенство:

	(2)

Обозначения

Обозначение операционного усилителя на схемах

На рисунке показано схематичное изображение операционного усилителя. Выводы имеют следующее значение:

V₊: неинвертирующий вход

V₋: инвертирующий вход

V_out: выход

V_S+: плюс источника питания (также может обозначаться как V_DD, V_CC, или V_{CC +} )

V_S−: минус источника питания (также может обозначаться как V_SS, V_EE, или V_{CC −} )

3) Зная значение напряжение полной шкалы мы можем найти напряжения, соответствующие каждому разряду. В нашем случае U_пш=10В и количество разрядов n=6:

N разряд = U_пш/2^N, N ;

1 разряд = 5В;

2 разряд = 2,5В;

3 разряд = 1,25В;

4 разряд = 0,625В;

5 разряд = 0,3125В;

6 разряд = 0,15625В;

Зная цифровой код на входе ЦАП можно найти напряжение на выходе:

101011 -> U_вых= 5+1,25+0,3125+0,15625= 6,71875В.

Билет №2

1)Rs-триггер. Схема, таблица истинности, временная диаграмма.

АсинхронныйRS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ

RS-триггер имеет два информационных входа R и S. При поступлении на эти входы сигналов S=1, и R=0 триггер принимает состояние Q=1, при S=0 и R=1 состояние Q=0, а при S=0 и R=0 триггер сохраняет то состояние, в котором он находился до поступления на его входы нулевых сигналов Q₀

Подача единичных сигналов на оба входа R и S запрещена.

АсинхронныйRS-триггер на элементах И-НЕ

Он работает аналогично RS-триггеру на элементах ИЛИ-НЕ с той разницей, что RS-триггер на элементах И-НЕ должен иметь инверсные входы, т.е устанавливаться в состояние 0 при R=0. Запрещенная комбинация входных сигналов для этой схемы S=R=0.

Синхронный RS-триггер

Схема синхронного RS-триггера отличается от схемы асинхронного триггера наличием двух дополнительных элементов И-НЕ (у них два входа объединены в один синхронизирующий вход C), благодаря которым управляющие сигналы проходят на входы S(отр) и R(отр) только при воздействии на синхронизирующий вход сигнала 1 (С=1). При комбинации S=0, R=1 синхронизирующий импульс C=1 переводит триггер в состояние 0, а при комбинации S=1, R=0 – в состояние 1.