Применение ОУ. Дифференциальный усилитель (вычитатель).

На рисунке представлена схема классического дифференциального усилителя, коэффициент усиления которого рассчитывается по формуле . Значение выходного напряжения рассчитывается по формуле

Более подробное описание дифференциального усилителя:

Дифференциальный усилитель

Примечание: не следует путать дифференциальный усилитель с дифференциатором (см. ниже)

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) равно Z_in = R₁ + R₂

В случае, когда R₁ = R₂ и R_f = R_g, имеем:

3. Зная значение напряжение полной шкалы мы можем найти напряжения, соответствующие каждому разряду. В нашем случае U_пш=5В и количество разрядов n=6:

N разряд = U_пш/2^N, 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 -> U_вых=2, 5+0, 625+0, 3125= 3, 4375В.

№_____3______

1. Обратные связи (4 типа в примерах). Обратная 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. или в цепи с ОС	К. п. в цепи с ОС
Последовательный вход, последовательный выход. (последовательная ОС)
A1 A2 B1 B2 Параллельный вход параллельный выход. (последовательная ОС)
Последовательный вход, параллельный выход.
Параллельный вход, последовательный выход.

 

Многокаскадный усилитель с несколькими обратными связями.

Применение ОУ. Инвертирующий усилитель.

Резисторы, 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.

Инвертирующий усилитель

Инвертирует и усиливает напряжение (то есть умножает напряжение на отрицательную константу).

Z_in = R_in (Поскольку V ₋ является виртуальной землей)

Третий резистор с сопротивлением, равным (сопротивление параллельно соединенных резисторов R_f и R_in), устанавливаемый (при необходимости) между неинвертирующим входом и землей, уменьшает ошибку, возникающую из-за тока смещения.

3. Зная значение напряжение полной шкалы, мы можем найти напряжения, соответствующие каждому разряду. В нашем случае U_пш=20В и количество разрядов n=6:

N разряд = U_пш/2^N, 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 -> U_вых= 10+5+2, 5+0, 625+0, 3125= 18, 4375В.

 

№_____4______

Дешифратор. Применение.

Дешифраторы – микросхемы средней степени интеграции, предназначенные для преобразования двоичного кода в напряжение логического уровня, появляющееся в том выходном проводе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду. Например, входной код должен сделать активным провод с номером 9. Во всех остальных проводах дешифратора сигналы должны быть нулевыми.

Дешифраторы также различают по емкости, по числу каналов, по типу построения (линейные, матричные) а также по формату входного кода (двоичный, двоично-десятичный).

Дешифраторы находят различное применение в вычислительной и информационно-вычислительной технике. Одно из них – управление индикаторами, отражающими знаковую информацию.

Дешифраторы применяют в различных устройствах обработки и передачи информации: в телемеханике, в вычислительной технике (декодирующие устройства, преобразователи представления величин), в радиотехнике и измерительной технике (детекторы, демодуляторы), в системах телефонной и телеграфной связи. Назначение предопределяет структуру, число входов и выходов, форму и последовательность входных и выходных сигналов.

Здесь представлен линейный дешифратор на 2 входа и, соответственно, 4 выхода и временные диаграммы, поясняющие его работу.

Линейные дешифраторы обладают высоким быстродействием, однако из-за ограниченного количества входов типового элемента серии разрядность дешифрируемого кода не велика.

При интегральном исполнении дешифратора количество выходов микросхемы лимитировано, поэтому на вход подается прямой код X_l+ X_m. Инверсные разряды кода формируются инверторами, находящимися внутри кристалла микросхемы. Во избежание искажений результатов дешифрации целесообразно синхронизировать работу дешифратора. С этой целью кодовая комбинация поступает на вход дешифратора по стробирующему импульсу, который подается только после установления разрядов кодов на входных винтелях. Используя входы управления при параллельном включении микросхемы, можно дешифрировать код большей разрядности.

123456789Следующая ⇒

Поделиться: