Компаратор. Суммирующий инвертирующий операционный усилитель

БИЛЕТ

БИЛЕТ

БИЛЕТ

БИЛЕТ

Повторитель напряжений.

БИЛЕТ

Суммирующий инвертирующий операционный усилитель.

БИЛЕТ

БИЛЕТ

Инвертирующий операционный усилитель.

БИЛЕТ

Допущения:

Работаем на ЛУАХ

С помощью резистора обратной связи R2, включенного с выхода на инвертирующий вход, стабилизируют коэффициент усиления системы и получают его в виде

Неинвертирующий операционный усилитель.

Допущения:

1) работаем на линейном участке

2)

3)

Допущения:

1) работаем на линейном участке

2)

3)

Допущения:

1) работаем на линейном участке

2)

3)

Логические элементы

Логические элементы это устройства предназначенные для выполнения логических операции над сигналами имеющими два уровня напряжения. max уровню напряжения присваивается значение логической единицы, min уровню напряжения присваивается значение логического нуля.

Простейшая логическая операция – логическое отрицание.

у=0;1

y – f(x) х=0;1

- аргумент

Таблица соответствия

х	у

Логический элемент НЕ

Пример схемы реализации логического элемента НЕ.

При номинальном входном сигнале транзистор V1 полностью открыт и работает в режиме насыщения, напряжение между коллектором и эмиттером транзистора V1 приближенно равно нулю.

Этот режим работы соответствует х=1 у=0.

При min входном сигнале ток базы и ток коллектора V1 приближенно равен нулю. Транзистор полностью закрыт и работает в режиме отсечки

(; х=0; у=1)

Логический элемент ИЛИ

Таблица истинности

х1	х2	у

у=х1·х2 Логическое умножение (И)

V1 и V2 закрыты

Логическое сложение с отрицанием (ИЛИ-НЕ)

Таблица истинности

х1	х2	у

Логическое умножение с отрицание

x1	x2	y

При реализации заданной логической функции ее предварительно упрощают, используя аксиомы и теоремы алгебры-логики.

В зависимости от электрической схемы базового элемента в серии логических элементов различают следующие типы:

резисторно-транзисторная логика (РТЛ),

диодно-транзисторная логика (ДТЛ),

транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ),

эмиттерно-связаная логика (ЭСЛ),

инжекционно-интегральная логика (ИИЛ).

Упрощенная принципиальная электрическая схема базового элемента ТТЛ для 155 серии.

		закрыт			>0	>0		закрыт
		открыт	>0	>0			>0	открыт

V1 при нулевом сигнале на одном из входов pn-перехода база-эмиттер открыт, напряжение на этом переходе приблизительно равно нулю. Базовые токи у транзистора V2 и V5 равны нулю, транзисторы V2 и V5 закрыты, а транзистор V3 открыт. Выходное напряжение равно логической единице. При единичных сигналах на обеих входах эмиттерный переход у V1 закрыт, а коллекторный переход открыт. Это приводит к тому, что транзисторы V2 и V5 открываются, а V3 закрывается. Выходное напряжение равно логическому нулю.

х1	х2	у

Логические элементы обладают повышенной помехоустойчивостью.

С помощью логических элементов можно регулировать генераторы напряжения, формирователи длительности напряжения.

Триггеры

Триггеры – электронное устройство предназначенное для хранения двоичной информации и сохраняющий эту информацию после окончания действия входных сигналов, так как внутри триггере действую внутренние обратные связи.

По способу управления:

Асинхронные триггеры. В них переключения происходит под действием управляющих сигналов, которые могут приходить в различные моменты времени.

У синхронных триггеров переключение происходит под действием управляющих сигналов но в фиксированные моменты времени, моменты прихода синхронизирующих импульсов.

По функциональному назначению: RS, SCR, D, T, IK.

Асинхронный SR-триггер.

S	R

Комбинация S=0 R=0 является запрещенной комбинацией так как приводит к неопределенному состоянию на выходах при одновременном изменении сигналов на входе S и R в единичные состояния.

Лекция№15

Мультивибратор на операционном усилителе.

Допущения:

1)

2)

При подаче напряжения питания на схему в первый момент времени напряжение на входе операционного усилителя равно нулю, а его выходное напряжение равно +0,1, –0,1.

С помощью элементов схемы R2 и R3осуществляется положительная обратная связь с выходом на неинвертирующий вход операционного усилителя.

В первый момент времени напряжение на конденсаторе C1=0, и поэтому напряжение в резисторе R2 прикладывается к входу операционного усилителя и становится равным +0,01, -0,01.

За счет приложения к входу операционного усилителя напряжения, равного 0,01, его напряжение на выходе будет равно

Под действием положительного входного напряжения через конденсатор C1 протекает положительный ток 1мА, его амплитудное значение равно.

Т. к. напряжение на R2 постоянно и равно 1 В, а напряжение на конденсаторе C1 линейно нарастает, то входное напряжение операционного усилителя уменьшается.

Рабочая точка на амплитудной характеристике ОУ смещается в первом квадранте по участку насыщения влево до значения входного напряжения, равного.

Как только под действием напряжения входное напряжение ОУ становится меньше, чем, уменьшается выходное напряжение ОУ, уменьшается напряжение на, это приводит к еще большему уменьшению входного напряжения, а значит и к уменьшению выходного напряжения. Этот процесс носит лавинообразный характер и приводит к изменению полярности выходного напряжения.

При изменении полярности выходного напряжения ток, протекающий через конденсатор, изменяет свою полярность, и поэтому напряжение на конденсаторе начинает уменьшаться по линейному закону и также стремится изменить полярность. На временном интервале от до напряжение на конденсаторе С1 изменилось на величину

При увеличении сопротивления резистора R1 уменьшается величина тока, протекающего через конденсатор C1, скорость нарастания напряжения на конденсаторе C1 уменьшается, и требуется большой отрезок времени, чтобы напряжение на конденсаторе C1 достигло значения напряжения на резисторе R2.

Компаратор – это электрическое устройство (усилитель), предназначенное для сравнения двух сигналов, он имеет большой коэффициент усиления.

U_вх(t₁)>0 U_вых>0

U_вх(t₁)<0 U_вых<0