Презентация на тему: Лекция №1 1 Функциональные устройства на операционных усилителях

Лекция №1 1 Функциональные устройства на операционных усилителях
Схемы нелинейного преобразования сигналов на ОУ
Логарифмирующие преобразователи
Логарифмирующие преобразователи
Прецизионные выпрямители на ОУ
Прецизионные выпрямители на ОУ
Прецизионные выпрямители на ОУ
Генераторы сигналов на ОУ Релаксационные генераторы
Генераторы сигналов на ОУ Автоколебательный мультивибратор
Генераторы сигналов на ОУ Ждущий мультивибратор (одновибратор)
Генераторы сигналов на ОУ Генератор прямоугольного и треугольного напряжений
Генераторы синусоидальных колебаний Условия возбуждения
Генераторы синусоидальных колебаний
Функциональные генераторы на ОУ
Применение усилителей с нулевым и бесконечным входным сопротивлением
Схема четырехквадрантного аналогового перемножителя с использованием ОУ
В арианты схем токовых зеркал
Упрощенная схема операционного усилителя μ A741
Полная схема операционного усилителя μ A741
Симметричная схема операционного усилителя
Симметричная схема операционного усилителя с зеркалами Уилсона
Симметричная схема операционного усилителя с защитой от короткого замыкания по выходу
The end
1/23
Средняя оценка: 4.2/5 (всего оценок: 21)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (356 Кб)
1

Первый слайд презентации: Лекция №1 1 Функциональные устройства на операционных усилителях

Изображение слайда
2

Слайд 2: Схемы нелинейного преобразования сигналов на ОУ

2 Часто возникает необходимость сформировать такое напряжение U 2, которое было бы нелинейной функцией напряжения U 1, например, U 2= U a log( U 1 / U b ) или U 2 =| U 1 |. Для реализации таких зависимостей существует три возможных способа: можно применять либо физические эффекты, которые позволяют реализовать заданные зависимости, либо аппроксимировать их полиномиальными или степенными рядами. Логарифмирующие преобразователи Рис. 24. Основная схема логарифмирующего преобразователя Недостатки схемы – большие отклонения от логарифмической зависимости и дрейф выходного напряжения при изменениях температуры. ; ; ;

Изображение слайда
3

Слайд 3: Логарифмирующие преобразователи

3 Рис. 25. Схемы логарифмирования с транзистором Лучшие характеристики имеют логарифмирующие преобразователи на биполярных транзисторах. При этом возможно два вида включения транзистора – с заземленной базой (рис. 25 а ) и диодное (рис. 25 б ). Поскольку I K0 транзистора существенно меньше, чем I 0 диода, динамический диапазон схемы на рис. 25 а достигает 7 декад. Схема на рис. 25 б менее точна (динамический диапазон до 4 декад), т. к. здесь ток коллектора отличается от входного тока схемы на величину тока базы. Но эта схема менее склонна к самовозбуждению и имеет более высокое быстродействие.

Изображение слайда
4

Слайд 4: Логарифмирующие преобразователи

4 Экспоненциальные преобразователи Рис. 26. Схема скорректированного логарифмирующего преобразователя Рис. 27. Схема экспоненциального преобразователя при

Изображение слайда
5

Слайд 5: Прецизионные выпрямители на ОУ

5 Рис. 28. Схемы однополупериодных выпрямителей

Изображение слайда
6

Слайд 6: Прецизионные выпрямители на ОУ

6 Рис. 29. Двухполупериодный выпрямитель с незаземленной нагрузкой Рис. 30. Двухполупериодный выпрямитель с заземленным диодом

Изображение слайда
7

Слайд 7: Прецизионные выпрямители на ОУ

7 Рис. 31. Схема двухполупериодного выпрямителя с работой ОУ в линейном режиме U вых = –( U вх + 2 U 1 ); Достоинства схемы: равное входное сопротивление для разных полярностей входного сигнала; отсутствие синфазного напряжения на входах усилителей. Недостаток – необходимость согласования большего количества резисторов.

Изображение слайда
8

Слайд 8: Генераторы сигналов на ОУ Релаксационные генераторы

8 Рис. 32. Триггер Шмитта неинвертирующий (а) и инвертирующий (б )

Изображение слайда
9

Слайд 9: Генераторы сигналов на ОУ Автоколебательный мультивибратор

9 Рис. 33. Схема мультивибратора ( а ) и временнaя диаграмма его работы ( б ) t 1 = RC ln(1 + 2 R 1 / R 2 ); T = 2 t 1 = 2 RC ln(1 + 2 R 1 / R 2 ).

Изображение слайда
10

Слайд 10: Генераторы сигналов на ОУ Ждущий мультивибратор (одновибратор)

10 Рис. 34. Схема одновибратора ( а ) и временнaя диаграмма его работы ( б ) U c ( t ) = U M – ( U M + U Д )e – t / RC, t 1 = RC ln[ ( 1 + R 1 / R 2 )( 1 + U Д / U М ) ].

Изображение слайда
11

Слайд 11: Генераторы сигналов на ОУ Генератор прямоугольного и треугольного напряжений

11 Рис. 35. Схема генератора прямоугольных и треугольных колебаний

Изображение слайда
12

Слайд 12: Генераторы синусоидальных колебаний Условия возбуждения

12 Рис. 36. Блок-схема электронного генератора Условием генерации стационарных колебаний замкнутой схемой является равенство выходного напряжения схемы обратной связи и входного напряжения усилителя: Коэффициент петлевого усиления должен, таким образом, равняться β К U = 1. Из последнего комплексного соотношения вытекают два вещественных – условие баланса амплитуд и условие баланса фаз : | β || К U | = 1; φ + ψ =0, 2* π,....

Изображение слайда
13

Слайд 13: Генераторы синусоидальных колебаний

13 Рис. 37. RC-генератор синусоидальных колебаний В качестве звена ОС использован полосовой RC- фильтр, частотные характеристики которого приведены на рис. 37 б. Фазовый сдвиг на средней частоте ψ (1)=0. Коэффициент усиления полосового фильтра на средней частоте | β (1)|=1/3. Для выполнения условия баланса амплитуд ОУ по неинвертирующему входу должен иметь коэффициент усиления К =3. Поэтому R 1 =2 R 2. Цепь, подключенная к ОУ (полосовой фильтр и делитель R 1 R 2), называется мостом Вина-Робинсона. Частота незатухающих колебаний в схеме f = 1/2p RC.

Изображение слайда
14

Слайд 14: Функциональные генераторы на ОУ

14 Рис 38. Блок-схема функционального генератора Сложность обеспечения высокой стабильности амплитуды колебаний при минимальных искажениях синусоиды усложняет построение генераторов и управление ими. Лучшие результаты, особенно на низких и инфранизких частотах, дает применение так называемых функциональных генераторов. Блок формирования синусоидального сигнала представляет собой нелинейный функциональный преобразователь, например, на основе аналогового перемножителя. Если частота генератора постоянна, в качестве блока формирования синусоидального сигнала можно использовать фильтр нижних частот высокого порядка с полосой пропускания несколько выше частоты требуемого синусоидального сигнала.

Изображение слайда
15

Слайд 15: Применение усилителей с нулевым и бесконечным входным сопротивлением

15

Изображение слайда
16

Слайд 16: Схема четырехквадрантного аналогового перемножителя с использованием ОУ

16

Изображение слайда
17

Слайд 17: В арианты схем токовых зеркал

17 а б в а – простейшее токовое зеркало (выходной ток недостаточно точно повторяет входной и зависит от потенциала коллектора выходного транзистора VT2 ); б – вариант с улучшенными характеристиками (выходной ток практически совпадает с входным, но также зависит от потенциала коллектора выходного транзистора VT2 ); в – схема Уилсона (выходной ток с высокой точностью совпадает с входным и практически не зависит от потенциала коллектора выходного транзистора VT3 ).

Изображение слайда
18

Слайд 18: Упрощенная схема операционного усилителя μ A741

18

Изображение слайда
19

Слайд 19: Полная схема операционного усилителя μ A741

19

Изображение слайда
20

Слайд 20: Симметричная схема операционного усилителя

20

Изображение слайда
21

Слайд 21: Симметричная схема операционного усилителя с зеркалами Уилсона

21

Изображение слайда
22

Слайд 22: Симметричная схема операционного усилителя с защитой от короткого замыкания по выходу

22

Изображение слайда
23

Последний слайд презентации: Лекция №1 1 Функциональные устройства на операционных усилителях: The end

23

Изображение слайда