Власов Мэимс. Применения оу линейные, нелинейные, инерционные цепи. Операционным
 Скачать 90.41 Kb.
|
|
Применения ОУ: линейные, нелинейные, инерционные цепи. Операционным (ОУ) называют усилитель с большим коэффициентом усиления с двумя высокоомными входами и одним низкоомным выходом, предназначенный для построения разнообразных узлов электронной аппаратуры. Первые ОУ появились до разработки интегральных микросхем. Они были выполнены на электронных лампах и впервые использовались в узлах аналоговых ЭВМ, реализующих различные математические операции: суммирование, вычитание, дифференцирование, интегрирование и др. В настоящее время на основе ОУ выполняют более 200 функциональных узлов электронной аппаратуры.  Рисунок 2.15 Согласно ГОСТ 2.759—82 для ОУ введено графическое обозначение, показанное на рис. 2.15, а. Ранее в технической литературе широко использовались обозначение, приведенное на рис. 2.15, б. Основными характеристиками ОУ являются амплитудная (АХ) (рис. 2.16, а) и амплитудно-частотная (АЧХ) (рис. 2.16, б).  Рисунок 2.16 При подаче сигнала на неинвертирующий вход АХ имеет вид кривой АВ (рис. 2.16, а), а при подаче сигнала на инвертирующий вход — вид кривой CD. Линейный участок АХ сверху и снизу практически ограничен напряжениями источников питания положительной и отрицательной полярностей. Коэффициент усиления постоянного тока и очень низких частот современных ОУ достигает 104 … 106, а частота единичного усиления — 15*106 Гц. Наличие у ОУ инвертирующего входа позволяет охватывать его отрицательной обратной связью (ООС) и реализовывать требуемые АХ и АЧХ (например, показанные на рис. 2.16 штриховыми линиями). По виду оператора преобразования цепи делятся на линейные и нелинейные. Если оператор удовлетворяет условиям  , (5.3) , (5.4)то он является линейным оператором и цепь соответственно является линейной. В противном случае цепь относится к нелинейным цепям.  Условия (5.3) и (5.4) отражают фундаментальный принцип суперпозиции, который состоит в том, что реакция, т.е. выходной отклик цепи на сумму сигналов равен сумме откликов на эти сигналы, поступившие на вход цепи по отдельности. Простейшие линейные цепи (резисторный делитель напряжения и RC-цепь) изображены на рис. 5.3. Если выходной сигнал радиотехнической цепи в некоторый момент времени  определяется только значением входного сигнала в тот же момент времени, то такая цепь называется безынерционной. Если же выходной сигнал зависит не только от значения входного сигнала в данный момент времени  , но и от значений в предыдущие моменты времени, то такая цепь является инерционной. Очевидно, резисторный делитель (рис. 5.3, а) является безынерционной. Инерционность цепи определяется наличием в её составе ёмкостей и индуктивностей, поэтому RC-цепь, изображённая на рис. 5.3, б является инерционной цепью.Задача Дан цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) с резистором веса. На входе установлено слово K4K3K2K1K0 (для каждого варианта устанавливается индивидуально). Найти Uвых.  Решение: K5 K4 K3 K2 K1 K0 0 1 1 1 1 1 Uвых = E*R0 / 32*R = (24*1+23*1+22*1+21*1+20*1) = (16+8+4+2+1) = 31= E*R0 / 32*R * 31. ИМС управления осветительным оборудованием Типичная бытовая лампа накаливания (общего назначения) состоит из следующих частей: нити накала в виде спирали из вольфрамовой проволочки, стеклянного баллона (который откачивается и заполняется инертным газом) и цоколя, который является объединяющей и силовой деталью лампы и имеет контакты для подключения нити накала к электропитанию. Все эти три элемента конструкции могут быть разного размера и различной формы в зависимости от назначения – лампа общего назначения, с внутренним отражателем, витринная, для уличного освещения, для автомобильных фар, для карманного фонаря, фотографическая лампа-вспышка. В бытовых лампах с тремя режимами накаливания имеются две нити накала, которые можно включать по отдельности и вместе, получая разную яркость. Средний срок службы большинства бытовых ламп при номинальном напряжении составляет 750–1000 ч. Обычно лампы накаливания используются без блоков регулировки. Однако отечественная ИМС ILA1185AD/ILA1185AN (ОАО «ИНТЕГРАЛ») может быть успешно использована для регулировки яркости свечения таких ламп [1]. На рис. 4.1 представлена стандартная схема применения этой микросхемы для регулировки яркости свечения лампы с целью снижения ее энергопотребления. Все что требуется – это заземлить вывод 09 (вход токовой положительной обратной связи (ПОС)). 49 Рис. 4.1. Электрическая схема применения ИМС ILA1185АN/ ILA1185АD для регулировки яркости свечения ламп накаливания При заземлении вывода 09 образуется разомкнутая петля ПОС, и угол проводимости управляется исключительно с помощью резистора R2. Далее, так как ПОС размыкается, больше нет необходимости в резисторах R8 и R9. ИМС определяет момент пересечения уровня 0 В сетевым напряжением. В зависимости от значения резистора R2 и, следовательно, напряжения на входе ИМС изменяется время запуска симистора, т. е. угол проводимости симистора.  Литература 1. Алексеенко, А. Г. Основы микросхемотехники / А. Г. Алексеенко. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Юнимедиастайл, 2002. 2. Ефимов, И. Е. Микроэлектроника : учеб. пособие для вузов / И. Е. Ефи- мов, И. Я. Козырь, Ю. И. Горбунов. – М. : Высш. шк., 1986. 3. Ефимов, И. Е. Микросхемотехника : учеб. пособие для вузов / И. Е. Ефимов, И. Я. Козырь, Ю. И. Горбунов. – М. : Высш. шк., 1987. 4. Соклоф, С. Аналоговые интегральные схемы / С. Соклоф. – М. : Мир, 1988. 5. Полонников, Д. Е. Операционные усилители. Принципы построения, теория, схемотехника / Д. Е. Поклонников. – М. : Энергоатомиздат, 1983. 6. Тимонтеев, В. Н. Аналоговые перемножители сигналов в радиоэлектронной аппаратуре / В. Н. Тимонтеев, Л. М. Величко, В. А. Ткаченко. – М. : Радио и связь, 1982. 7. Федорков, Б. Г. Микросхемы ЦАП и АЦП : функционирование, параметры, применение / Б. Г. Федорков, В. А. Телец. – М. : Энергоатомиздат, 1990. 8. Стенин, В. Я. Применение микросхем с зарядовой связью / В. Я. Стенин. – М. : Радио и связь, 1989. 9. Быстров, Ю. А. Электронные цепи и микросхемотехника : учебник для вузов / Ю. А. Быстров, И. Г. Мироненко. – М. : Высш. шк, 2002. 10. Галкин, В. И. Промышленная электроника и микроэлектроника : учеб. пособие / В. И. Галкин, Е. В. Пелевин. – М. : Высш. шк., 2007. 11. Свирид, В. Л. Микросхемотехника аналоговых электронных устройств : учеб. пособие для радиотех. спец. вузов / В. Л. Свирид. – Минск : 12. Матавкин, В. В. Быстродействующие операционные усилители / В. В. Матавкин. – М. : Радио и связь, 1989. 13. Коломбет, Е. А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов / Е. А. Коломбет. – М. : Радио и связь, 1991. 14. Балякин, И. А. Приборы с переносом заряда в радиотехнических устройствах обработки информации / И. А. Балякин, Ю. М. Егоров В. А. Родзивилов. – М. : Радио и связь, 1987. 15. Белоус, А. И. Основы силовой электроники / А. И. Белоус, В. А. Солодуха. – М. : Техносфера, 2019. |