Рис. 3.3
В схеме, представленной на рис 3.3, выходное напряжение Uвых изменяется пропорционально входному напряжению Uвх, оставаясь всегда положительным независимо от полярности Uвх. Когда Uвх положительно, VD 2 открыт и, вследствие деления напряжения на одинаковых по величине резисторах RA и RB, сигнал на неинвертирующем входе ОУ равен Uвх /2. Диод VD 1 при этом закрыт, поэтому равные по величине резисторы Ro.c и R 1 образуют обычную цепь ОС инвертирующего усилителя и выходное напряжение
.
Когда Uвх отрицательно, VD 1 смещен в прямом, a VD 2 – в обратном направлениях. Потенциалы точек 1 и 2 примерно равны и соответствуют потенциалу «земли», через резистор R 1 протекает пренебрежимо малый ток и падение напряжения на нем при оценке коэффициента усиления схемы можно не принимать в расчет. Выходное напряжение в этом случае определяется следующим образом:
.
Все резисторы (R 1, R 2, Rо.с, RA, RB) выбрать одинаковыми, коэффициент усиления схемы будет равен единице.
Триггер Шмитта
Схема триггера Шмитта подобна рассмотренным выше схемам компаратора и детектора нуля. Выходное напряжение ОУ, включенного по схеме триггера Шмитта, скачком переходит от положительного напряжения смещения + Uвых.max к отрицательному напряжению насыщения – Uвых.max. Схема триггера Шмитта и его передаточная характеристика показаны на рис 3.4, 3.5.
Рис. 3.4
рис. 3.5
Из передаточной характеристики видно, что выходное напряжение находится в состоянии положительного насыщения при входном сигнале Uвх, меньшем напряжения верхнего порога Uв.п Если Uвх станет немного больше порогового значения Uв.п, напряжение на выходе схемы перебросится к – Uвых.max и останется в этом состоянии до тех пор, пока Uвх не станет меньше напряжения нижнего порога Uн.п. Эти пороговые напряжения можно определить из уравнения
.
где Uвых.max – максимальное положительное или максимальное отрицательные значения выходного напряжения ОУ.