Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Джонс М.Х. -> "Электроника - практический курс" -> 103

Электроника - практический курс - Джонс М.Х.

Джонс М.Х. Электроника - практический курс — М.: Постмаркет, 1999. — 528 c.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка): elektronika1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 97 98 99 100 101 102 < 103 > 104 105 106 107 108 109 .. 195 >> Следующая

Мнимая земля служит изолирующим барьером между входами сумматора на
основе ОУ и обеспечивает, таким образом, независимое прохождение сигналов
на выход. Простой микшер звукового диапазона, в котором применен
сумматор, показан на рис. 11.12. Резистор обратной связи выбран так,
чтобы коэффициент усиления был равен единице, но можно усиление сделать и
большим, если требуется. Обычно сигналы от микрофонов поступают на входы
микшера после того, как они прошли через малошумяшие микрофонные
предусилители. К мнимой земле можно подключить любое число входов, причем
так, что у каждого входа будет свой регулятор усиления и свой входной
резистор. Лучшие характеристики выходного сигнала и меньший шум
получаются в том случае, если заменить ИС 741 на ИС TL071.
Рис. 11.12. Схема микшера звукового диапазона на основе сумматора с
мнимой землей (с единичным коэффициентом передачи).
19 Зак. 4729.
290 *Строительные блоки" аналоговой электроники на интегральных
микросхемах
11.8 Интегратор на основе ОУ
11.8.1 Основная схема
Если обратная связь, которой охвачен ОУ, образуется конденсатором, то
схема выполняет математическую операцию интегрирования по времени.
Другими словами, она действует как накопитель, в котором входной сигнал
суммируется на заданном отрезке времени, точно так же, как счетчик
бензоколонки на заправочной станции подсчитывает суммарное число
галлонов, перекачанных в автомобиль, интегрируя скорость потока за время
работы.
На рис. 11.13 приведена схема интегратора на основе ОУ, называемая иногда
интегратором Миллера или интегратором Блюмлейна. Предполагая, как и
ранее, что по входу ОУ ток не течет, имеем:
if = h ¦
Источники питания
Рис. 11.13. Интегратор на основе ОУ.
Поскольку коэффициент усиления ОУ почти бесконечен, точка Е снова
является мнимой землей; поэтому
Если +q - заряд на конденсаторе С в некоторый момент времени, то ток
- это скорость изменения заряда, то есть
Интегратор на основе О У 291
поэтому при if = 1
vin
d / Я '
Л,
in
Но
9 = Cvou,,
поэтому
df df
и, следовательно,
dv_... v
; . v-cut _ in
Интегрируя по времени, получаем
(11.3)
Мы видим, таким образом, что схема на рис. 11.13 осуществляет
интегрирование и "усиливает" результат интегрирования в 1/ R{C раз, где
R] выражено в омах, а С - в фарадах; впрочем, удобнее Rt выражать в
мегаомах, а С - в микрофарадах. Выходной сигнал непосредственно равен
интегралу от входного сигнала при единичном коэффициенте усиления; для
этого произведение Л, С нужно приравнять единице. Для этого могут
потребоваться слишком большие значения R} и С и, в частности, возможно,
понадобятся электролитические конденсаторы, которые в общем случае не
подходят для этих целей, так как у них велик ток утечки и они нуждаются в
поляризующем напряжении. Обычным для практики является такое значение: Л,
С = 0,01 (например, С = 1 мкФ, R= 10 кОм); в этом случае фактический
коэффициент усиления равен 100.
Если собрать схему, приведенную на рис. 11.13, и начать ее испытывать, то
в первый момент может возникнуть подозрение, что допущена какая-то
ошибка, потому что выходное напряжение почти наверняка окажется близким к
Vcc+ или Vcc_ . Но это только означает, что схемой как раз и было
осуществлено интегрирование, продолжавшееся до тех пор, пока оно могло
происходить в одном направлении. Интегратору необходима очень тщательная
регулировка смещения; в противном случае он будет интегрировать свое
собственное входное напряжение смещения, и выходное напряжение будет
постепенно расти до тех пор, пока оно не достигнет своего предела,
примерно на вольт отличающегося от напряжений питания. Потенциометр
балансировки (как на рис. 11.4) следует установить так, чтобы не
наблюдалось непосредственного уползания выходного напряжения вверх или
вниз.
11.8.2 Смещение в интеграторе
292 "•Строительные блоки" аналоговой электроники на интегральных
микросхемах
На практике невозможно избежать хотя бы маленького смещения, поэтому в
любой реальной схеме за время, измеряемое минутами, неизбежно будет
происходить некоторый дрейф выходного напряжения. Часто с этим дрейфом
борются, удерживая конденсатор в цепи обратной связи замкнутым накоротко
(с помощью реле или полевого транзистора) до момента, когда должно
начаться интегрирование. Тогда ключ размыкается, и при этом на входе
действует сигнал, который нужно проинтегрировать; по окончании
необходимого времени интегрирования можно измерить выходное напряжение и
снова замкнуть ключ, чтобы разрядить конденсатор.
Иногда требуется, чтобы интеграторы работали непрерывно; один из примеров
- соединение интеграторов друг за другом для решения уравнений. На первый
взгляд может показаться, что такие конструкции будут неработоспособными
из-за напряжения смещения. Однако часто схемы бывают устроены так, что
образуется петля обратной связи, по которой любое напряжение смещения в
конце концов попадает обратно на вход интегратора и происходит своего
Предыдущая << 1 .. 97 98 99 100 101 102 < 103 > 104 105 106 107 108 109 .. 195 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed