Генератори на операційних підсилювачах
Для реалізації схем генерування на основі ОП використовують одночасно ланки від’ємного і додатного зворотного зв’язку. В таких схемах одержують імпульсні послідовності прямокутної, трикутної або пилоподібної форми. В інвертуючий вхід вмикають RC коло, що забезпечує зворотний від’ємний зв’язок за змінною складовою сигналу.
|
Процес перезарядки конденсатора забезпечує виникнення коливань на інвертуючому вході ОП, а за рахунок великого коефіцієнта передачі підсилювача реалізується динамічний режим роботи з великим сигналом, що відображають епюри напруг на вході та виході каскаду.
В момент часу t0 вмикається живлення каскаду. Якщо напруга на неінвертуючому вході перевищує напругу інвертуючого входу, то одержаний сигнал підсилюється каскадом і вихідна напруга (графік 3) приймає максимальне додатне значення. За рахунок ланки додатного зворотного зв’язку на неінвертуючому вході встановлюється Uвх.н.
Конденсатор починає заряджатися і одержаний диференційований сигнал на вході 
.коли потенціал інвертуючого входу досягає значення 
, знак вхідного диференційованого сигналу змінюється на протилежний. За рахунок великого коефіцієнту підсилення, напруга на виході каскаду практично миттєво набуває значення Uвих.max(-). Ланка додатного зворотного зв’язку при цьому забезпечує встановлення на неінвертуючому вході від’ємного потенціалу, а конденсатор С починає перезаряджатися через резистор від’ємного зворотного зв’язку Rв.зв. Цей процес триває до моменту часу t2, коли знову виконається умова . Частота комутації визначається співвідношенням:
|
|
|
.
Таким чином вказаний каскад забезпечує генерацію імпульсу прямокутної форми на виході та неінвертуючому вході. Якщо потрібно змінити шпаруватість імпульсів, то в коло зворотного зв’язку застосовують ключові елементи, які забезпечують комутацію резисторів різної величини в різні півперіоди генерованого сигналу.
Для одержання імпульсів строго прямокутної форми, тобто лінійно зростаючі або лінійно спадаючі, що реалізуються в генераторах лінійно змінної напруги (ГЛЗН). В колах від’ємного зворотного зв’язку використовують транзисторні джерела постійного струму.
Тригерні схеми. Тригер Шмідта
В схемах, де реалізуються ланки додатного зворотного зв’язку тільки за постійною складовою сигналу, забезпечується реалізація бістабільних сигналів. Такі схеми володіють запам’ятовуючими властивостями і в електроніці використовуються в якості елементів статичної пам’яті.
Аналогічно, як і в схемі одно вібратора, в даній схемі в обидвох плечах використовується ланка RбС, що забезпечують зв'язок між каскадами за постійним струмом, а конденсатори формують фронти комутуючих імпульсів. При ввімкненні схеми, стан вихідних сигналів не має однозначного визначення і залежить від флуктуаційних струмів у базових колах транзисторів VT1, VT2. якщо потенціал бази VT1 є вищим, то і струм колектора VT1 також більший, а потенціал колектора VT1 починає наближатись до нуля. Таке зменшення потенціалу VT1 приводить до зменшення потенціалу бази VT2, а відповідно і до закривання VT2. в цьому випадку на виході VT1 сигнал приймає значення логічного нуля, а на виході Uвих2 на VT2 – логічної одиниці. Такий стан може зберігатись як завгодно довго, аж до виключення схеми. Для надійного закривання (роботи) можна використати джерело від’ємного зміщення – Uзм. Для переведення схеми в протилежний стан на базу VT2 через діод VD2 подається логічний сигнал високого рівня Uвх2, тоді транзистор VT2 відкривається, потенціал його колектора зменшується до нуля, що приводить до закривання транзистора VT1. відповідно одержимо, що сигнал на Uвих1 рівний логічній одиниці, а сигнал на Uвих2 рівний логічному нулю. В цифровій техніці вихід 1 позначається Q, а вихід 2 - 
, вхід 1 – R, вхід 2 – S. Такий тригер називається RS- тригером. S – вхід установки, R – вхід обнулення, Q – прямий вихід, - інверсний вихід. Умовно можна використати умовне позначення.
|
|
|
|
|
|
Якщо на вхід падають імпульсні сигнали, а не фіксовані потенціали, то об’єднавши RC входи можна одержати лічильний тригер, що змінює вихідний стан на протилежний за кожним вхідним імпульсом і має здатність таким чином при каскадуванні підраховувати кількість вхідних імпульсів. В потенційних тригерах, що керуються фіксованим значенням потенціалів а не перепадів сигналів, одночасна передача на S і R входи логічної одиниці є забороненою.
Тригер Шмідта
В тригері Шмідта використовуються гістерезисні властивості комутуючих кіл, що приводить до неоднозначності напруги перемикання в прямому і зворотному напрямку при подачі вхідних сигналів.
За рахунок загального зворотного зв’язку, що охоплює обидва каскади схеми, перемикання в прямому і зворотному напрямку схеми відбувається при різних значеннях вхідної напруги. Це дозволяє одержати на виході схеми прямокутний сигнал, при подачі на вхід – сигнал довільної форми.
|
|
|
Цифрова електроніка
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 230; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!