5 задача СЭ. Задача 5. Задача. Определить минимальную амплитуду запускающего импульса в схеме генератора, приведенной на рис. R 2 R

• Название: Задача. Определить минимальную амплитуду запускающего импульса в схеме генератора, приведенной на рис. R 2 R
• Анкор: 5 задача СЭ
• Дата: 29.09.2020
• Размер: 29.28 Kb.
• Имя файла: Задача 5.docx
• Тип: Задача; #140148

Задачи по дисциплине

<<Судовая электроника>>

для самостоятельного решения в режиме дистанционного обучения.

Группа 17-ЗЭА

Выполнил студент: Плюхин.А.
Задание 3. Генераторы сигналов.
Вариант задачи: 5.
Задача. Определить минимальную амплитуду запускающего импульса в схеме генератора, приведенной на рис. 1. R₂=R₃; R₄>>R₃. Напряжение насыщения операционного усилителя равно + 10,5 В.




Рисунок 1. Схема генератора напряжения.

Исходные данные: R₂=R₃

R₄>>R₃

U_нас=+10.5 В.

Решение:

1. 
   Исходное состояние, U_вх=0. Будем считать, что компаратор ранее был приведен в состояние U_вых= -U_нас(-10.5 В). Конденсатор C1 разряжен, так как диод VD1 препятствует его заряду выходным напряжением ОУ через резистор R1. Рассматриваемое состояние устойчиво, т. е. может длиться сколько угодно долго: U_oc<U_c, следовательно, компаратор действительно находится в состоянии отрицательного насыщения.
   

2. 
   Формирование импульса. При U_вх>0 к прямому входу ОУ прикладывается напряжение, которое действует сильнее чем сигнал с выхода ОУ через диод VD2. Напряжение на прямом входе становится положительным. Поскольку на инвертирующем входе сохраняется U_c(t1)=0, то компаратор регенеративно переключается и напряжение на его выходе скачком достигает U_вых=U_нас(10.5 В). На этапе формирования импульса надобность в поддержании напряжения на входе после переключения компаратора отпадает, так как положительное насыщение ОУ поддерживается положительным напряжением подаваемым с его выхода на прямой вход по цепи делителя напряжения. Поэтому входной импульс одновибратора может быть весьма коротким. При t>t1 конденсатор C1 заряжается напряжением U_нас через резистор R1, причем τ=R1C1. Этап формирования импульса завершается в момент t2, когда напряжение на конденсаторе достигает значения на напряжения ПОС на прямом входе:
   

U_c(t2)=U_oc(t2)=k_посU_нас=
где - Коэффициент передачи по цепи ПОС k_пос определяется из формулы для делителя напряжения
В этот момент компаратор регенеративно переключается.

3. 
   Стадия восстановления исходного состояния. В момент t2 скачком устанавливается U_вых=-U_нас=(-10.5 В). Конденсатор C1 начинает разряжаться через резистор R1. В момент t3 напряжение на конденсаторе достигает U_c(t3)=0, открывает диод VD1, который препятсвует дальнейшему уменьшению напряжения на конденсаторе. В момент t3 стадия восстановления завершается, одновибратор готов к приходу нового импульса на входе.
   

Таким образом минимальная амплитуда запускающего импульса равна U_вх>0, U_c(t2)=5.25 B.