Преобразователь тока в напряжение

Схема изображена на рис 6.4. Это вариант схемы ИНУ ( Рис 6.1) при R₁=0. При этом U_д = 0, точку а можно соединить с нулевой точкой (пунктир) и тогда:

откуда (6.4)

Рисунок 6.4− Преобразователь тока в напряжение

Малые значения и этой схемы является существенным ее преимуществом при использовании в качестве преобразователя тока источника входного сигнала в напряжение.

Инвертирующий сумматор

Схема приведена на рис 6.5. Отличается от схемы ИНУ только количеством параллельных веток на входе.

Пусть сопротивление всех резисторов (R₁…R_n, R_oc) одинаковы , а U_д = 0 (как и в схеме ИНУ).

Тогда при имеем или

(6.5)

Рисунок 6.5 – Инвертирующий сумматор

Особенность: так как точка а имеет нулевой потенциал (U_д = 0 – «виртуальный ноль») то исключается взаимное влияние источников входных напряжений.

В соотношении (6.5) все слагаемые равномерны (имеют одинаковый вес в сумме). Изменением сопротивлений резисторов во входных цепях можно организовать суммирование с весом, т.е.

(6.6)

где - весовые коэффициенты, I = 1…n

Естественно, что при этом свойство развязки входов сохраняется.

Интегрирующий усилитель ( интегратор)

Схема интегратора приведена на рис 6.6 . Она отличается от ИНУ тем, что вместо R_oc включен конденсатор С. Т.к и U_д=0, то ,а и тогда , откуда , при этом

Рисунок 6.6 – Интегратор на ОУ

Приняв, что , получим

(6.7)

Здесь RC = τ – постоянная времени RC – цепи. Временные диаграммы приведены на рис 6.7. Если на входе прямоугольный импульс длительностью t_и, то ток заряда емкости С имеет постоянное значение и тогда С заряжается равномерно – это ЛИН.

Особенность: постоянная времени τ = RC должна быть , иначе ОУ войдет в режим насыщения при t < t_и. Эта ситуация показана на рис 6.7 пунктиром.

Рисунок 6.7 – Диаграммы работы интегратора

Компараторы напряжения

Компараторы (схемы сравнения) – это электронные устройства для сравнения напряжений. Схема простейшего компаратора на ОУ приведена на рис 6.8.

а) схема на ОУ; управляемые: б) импульсом, в) фронтом

Рисунок 6.8 − Компараторы

Он выполняет сравнение входного сигнала с опорным напряжением U_on. Сигнал на выходе меняет свою полярность, когда - рис 6.9.

Рисунок 6.9 – Временные диаграммы работы компаратора

Компараторы обычно выполняют управляемыми (стробируемыми) либо импульсом – 3.8(б) (потенциальное стробирование), либо фронтом – рис 3.8(в) (динамическое стробирование).

Генераторы прямоугольных импульсов – мультивибраторы (МВ)

Общие сведения

Multum – много, vibro – колебать.

МВ – это релаксационный генератор прямоугольных импульсов, строят МВ чаще всего либо на ОУ, либо на логических элементах с использованем ПОС. Электронные элементы в МВ работают в ключевых режимах.

МВ могут работать в трех режимах – автоколебательном, ждущем и в режиме синхронизации.