Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Мультивібратор в режимі очікування на операційному підсилювачі (одновібратор)


Мультивібратор в режимі очікування - це загальмований мультивібратор, який генерує імпульс певної тривалості кожного разу, коли приходить імпульс запуску . Тривалість вихідного імпульсу визначається параметрами мультивібратора, а не параметрами імпульсу запуску.

Мультивібратор рис. 3.8 складається із кола запуску С1, R1, VD1, R2, операційного підсилювача ОП, схеми зміщення R3, R4, U, кола перезаряду С2, R5, VD2.

С1 R1 – диференційне коло, яке слугує для „загострення” вхідних імпульсів і це зменшує вплив тривалості вхідних імпульсів на вихідну напругу мультивібратора.

VD1, R2 – діодний обмежувач для пропуску імпульсів негативної полярності.

При відсутності початковий стан схеми характеризується діаграмою рис. 3.9 для t=0, при цьому (це напруга насичення ОП, яка дорівнює приблизно напрузі живлення -EЖ). Такий стан обумовлено дією від’ємної напруги U на неінвертуючому вході ОП.

При появі імпульсу запуску на

виході ОП з’являється імпульс позитивної полярності. Конденсатор С2 перезаряджається. Цей режим триває до появи .

Тривалість імпульсу визначається параметрами кола, за якими перезаряджається конденсатор, .

Тривалість вихідного імпульсу .

Такі схеми використовуються як кола затримки, реле часу, спускові пристрої.

Перетворювачі напруга-частота (ПНЧ)

Вступ

 
 

Перетворювачі напруга-частота поділяються на два типи: з початковою ненульовою частотою (рис.3.10.а) і з початковою нульовою частотою (рис.3.10.б)

 
 

Рисунок 3.10. Характеристики ПНЧ

 

Перетворювачі першого типу зручні при передачі частотних сигналів на великі відстані (безпровідна і провідна лінії зв’язку), тому що дозволяють контролювати справність лінії зв’язку і всього тракту передачі. Крім того, частотний сигнал має високу завадостійкість.

ПНЧ другого типу ( ) зручні для застосування у вимірювальних пристроях (датчики, вимірювачі напруги, опору і т.п.), та для отримання кодового сигналу.

Генератори, керовані напругою (ГКН)

ПНЧ, які мають ненульову початкову частоту, іноді називають генераторами керованими напругою. В них в якості частотнозадаючих елементів використовують різні електронно-керовані елементи: оптрони, варікапи, польові транзистори, котушки з підмагнічуванням, тощо.

Для високих частот застосовують ГКН з використанням варікапів за схемою рис 3.11.

Тут використано транзистори з колами, що задають режим по постійному струму ( , - контур на котушці і послідовно ввімкнуті варікапи .

Роздільні конденсатори мають велику ємність і використовується для розділення кіл живлення і . Керування варикапами здійснюється через обмежувальний резистор .

Резистори використовуються для утворення стійкого контуру вхідного струму.

Для реалізації умов генерації через обмотку заведено позитивний зворотній зв’язок на базу транзистора.

Частота коливань визначається:

, де

 
 

Залежність вихідної частоти від нелінійна, що свідчить з попереднього виразу, крім того залежність також нелінійна (рис.3.12).

Рисунок 3.12. Залежність ємності варикапа від напруги

 

Застосування двох варикапів необхідно для зменшення паразитної частотної модуляції від власних коливань напруги в контурі. Так, при зростанні напруги на одному варикапі, із-за їх зустрічного включення, напруга на другому варикапі спадає. Загальна їх ємність залишається постійною і не виникає модуляції цієї ємності напругою - контура. Це призводить до того, що миттєвий спектр на виході цієї схеми близький до монохроматичного спектру.

Така схема знаходить застосування в характериографах, генераторах коливаючої частоти, синтезаторах частот, у системах пошуку частоти і т.д.

ПНЧ з розрядом конденсатора.

На рис 3.13 зображена схема перетворювача напруга частота з розрядом конденсатора.

При подачі постійної напруги на вхід ПНЧ відбувається заряд конденсатора за законом (рис.3.14). Компаратор спрацьовує, коли , де - час заряду конденсатора.

Утворений імпульс на виході компаратора замикає ключ і конденсатор швидко розряджається. Далі конденсатор знову заряджається і процес повторюється.

Час розряду конденсатора позначимо через , тоді відповідно до рис. 3.14

,

,

 

Рисунок 3.14. Діаграма напруг ПНЧ з розрядом конденсатора.

 

Частота вихідних коливань:

,

створює нелінійність функції перетворення цього ПНЧ.

Похибки схеми виникають із-за нестабільності , дрейфу нуля ОП. На основі цієї схеми реалізовано ПНЧ з такими характеристиками:

· похибка 0,5%;

· вхідна напруга 0,1…1В;

· частота вихідних імпульсів 0¸10 кГц.

3.5.4 ПНЧ зі зміною напрямку інтегрування.

 

 

В даній схемі використовується два компаратори з різними рівнями порівнюємих напруг. На вхід схеми подається різнополярна напруга . Нехай ключ знаходиться в верхньому положенні, тоді напруга на виході інтегратора (рис.3.16):

, де - дрейф нуля ОП.

В момент часу спрацьовує компаратор і ключ переходить в нижнє положення і напруга інтегратора зменшується

.

Після закінчення часу спрацьовує компаратор і переводить ключ у верхнє положення. Далі процес повторюється.

 
 

Частота вихідних коливань:

.

Рисунок 3.16. Діаграма напруг ПНЧ рис. 3.15.

 

; .

Тоді частота вихідних коливань:

Схема лінійна, похибка виникає із-за нестабільності . Суттєво зменшується похибка від дрейфу нуля ОП і компаратора.

Похибка даної схеми складає близько 0,1%, вимоги до вхідного перемикача високі.

 
 

3.5.5. ПНЧ з імпульсним зворотнім зв’язком.

 

На вхід схеми надходить постійна вхідна напруга , яка заряджає конденсатор С (рис.3.18). На виході інтегратора напруга лінійно зростає до рівня . При спрацьовує компаратор і через коло зворотнього зв’язку КЗЗ генерується від’ємний імпульс тривалістю і амплітудою , котрий розряджає конденсатор С. Виходячи з того, що енергія з вхідного затискача дорівнює енергії з кола зворотнього зв’язку , можна скласти рівняння:

,

Рисунок 3.18. Діаграма напруг ПНЧ з імпульсним зворотнім зв’язком.

Частота вихідних коливань:

Враховуючи, що , то .

Похибки цього ПНЧ визначаються:

1) нестабільністю імпульсу зворотнього зв’зку

2) неідентичністю резисторів ;

3) дрейфом нуля ОП;

Перевагою схеми є те, що в ній відсутні вхідні ключі; нестабільність компаратора і його опорної напруги , ємність конденсатора С не впливають на похибку ПНЧ.

Загальна точність схеми висока, похибка сягає 0,01%.

3.6 Контрольні питання

1. Принцип дії мультивібратора на транзисторах та його основні співвідношення.

2. Принцип дії мультивібратора на ОП та його співвідношення.

3. Як побудувати несиметричний МВ?.

4. Функціонування одновібратора та його призначення.

5. ПНЧ з розрядом конденсатора.

6. ПНЧ зі зміною напрямку інтегрування (форма напруг в різних точках схеми, розрахунок схеми, похибки).

7. ПНЧ з імпульсним зворотнім зв’язком (форма напруг в різних точках схеми, розрахунок схеми, похибки).

Задачі і вправи.

1. Розрахувати елементи і параметри ПНЧ за схемою рис. 3.15.

а) UВХ =(0 - 1)В, fВИХ =(0 – 1)кГц, RВХ =10кОм;

б) T1 =T2 =10-4 c, UВХ =(0 - 1)В, RВХ =20кОм;

в) fВИХ =(500– 5000)Гц, С =1нФ, U0 =+5B;

г) UВХ =(0 - 1)В, С =5нФ, RВХ =5кОм, U0 =+5B.

2. Удосконалити схему ПНЧ з імпульсним зворотнім зв’язком та розрахувати його елементи і параметри.

а) забезпечити ручну підстройку частоти вихідного сигналу в межах 5% :

UВХ =(0 - 10)В, RВХ =10кОм, R2 =5кОм, U0 =+5B, T0 =10-4 c;

б) забезпечити зміну щілинності імпульсів Q1=4, Q2=2: UВХ=(0 - 10)В,

fВИХ=(0 – 10)кГц, RВХ=10кОм;

в) удосконалити схему з можливістю зміни частотних діапазонів вихідного сигналу: UВХ=(1 - 10)В, fВИХ1=(0,1 – 1)кГц, fВИХ2=(1 – 10)кГц, fВИХ3=(10 – 100)кГц, RВХ=10кОм,

T0=10-4 c;

г) забезпечити можливість перетворення низької напруги: UВХ =(0,01 – 0,1)В,

fВИХ =(1 – 10)кГц, RВХ =10кОм.

3.Розрахувати елементи і параметри ПНЧ за схемою рис. 3.15.

а) U0 =5B, UВХ =1В, С=2нФ, RВХ =15кОм, Uдр=0,5В. Знайти fВИХ та щілинність вихідних імпульсів;

б) T1 =2•10-4 с, T2 =6•10-4 c, UВХ =1В, С =2нФ, RВХ =15кОм, U0 =5B;

в) RВХ =25кОм, UВХ =(0 - 1)В, С =2нФ, U0 =5B;

г) UВХ =(0 - 1)В, ) fВИХ =(0,1– 1)кГц, RВХ =25кОм.

4. Як зміняться параметри вихідного сигналу ПНЧ (рис. 3.15), якщо:

а) подати на ОП напругу зміщення Uзм=0,1В:

при UВХ =(0 - 1)В, fВИХ =(0 – 5)КГц, RВХ=10кОм, С =1нФ, U0 =5B;

б) підвищити U0 з 2 до 3 В: UВХ =(0 - 1)В, fВИХ =(0 – 2,5)кГц, RВХ=5кОм, С =4нФ;

в) паралельно R=2кОм увімкнути резистор R1=1кОм, С =2нФ,

UВХ =(0 - 1)В, U0 =5B;

г) подати на ОП напругу зміщення Uзм=-0,2В: при UВХ =(0,5- 1)В, RВХ=5кОм, С =4нФ, U0 =5B.

5. Розрахувати елементи і параметри ПНЧ за схемою на рис. 3.13:

а) UВХ =(0,1 - 1)В, fВИХ =(0 – 10)КГц, RВХ =10кОм;

б) UВХ =(0,1 - 1)В, RВХ =10кОм, U0 =5B, С =5нФ;

в) fВИХ =(0 – 10)кГц, RВХ =10кОм, U0 =5B, С =1нФ;

г) RВХ =1200Ом, С =3нФ, U0 =15B.

6. Розрахувати схему мультивібратора на транзисторах

а) Eж=10В, Rк=20кОм, fМВ=500Гц;

б) Eж=15В, Rб=20кОм, fМВ=1кГц;

в) Eж=6,3В, Iк=2мА, fМВ=100Гц;

г) Rб=20кОм, Iк=4мА Eж=10В.

7. Як змінятся параметри вихідного сигналу ПНЧ з розрядом конденсатора, якщо:

а) паралельно R=10кОм увімкнути резистор R1 =10кОм: UВХ =(0,1 - 1)В, С =1нФ,

U0 =5B;

б) послідовно R=10кОм увімкнути резистор R1 =2кОм: UВХ =(0,1 – 0,7)В, С =4нФ,

U0 =12B

в) збільшити U0 на 10% і одночасно зменшити R у два рази:

UВХ =(0,1 – 1)В, С =4нФ, U0 =15B, R=10кОм;

г) послідовно з R=15кОм увімкнути резистор R1 =1кОм, а паралельно – R2=5кОм:

UВХ =(0,1 – 1)В, С =6нФ, U0 =5B.

8. Удосконалити схему ПНЧ рис. 3.15. та розрахувати його елементи і параметри:

а) забезпечити можливість перетворення низької напруги:

UВХ =(0,01 – 0,1)В, RВХ =1кОм, С =2нФ, U0 =5B;

б) з можливістю ручної підстройки вихідної частоти в межах 3%:

UВХ =(1 – 10)В, RВХ =1кОм, С =2нФ, U0 =5B;

в) з можливістю підстройки U0 у межах (5-7)В:

UВХ =(0 – 1)В, RВХ =1кОм, fВИХ =(0 – 25)кГц;

г) з можливістю подачі на вхід удосконаленої схеми напруги однієї полярності:

UВХ =(0 – 1)В, RВХ =10кОм, fВИХ =(0 – 5)кГц.

9.Розрахувати елементи і параметри ПНЧ за схемою рис. 3.17:

а) UВХ =(0 - 10)В, fВИХ =(0 – 10)кГц, RВХ =10кОм;

б) UВХ =(0 - 1)В, fВИХ =(0 – 1)кГц, RВХ =40кОм;

в) fВИХ =(0 – 1)кГц, R1=10кОм, R2=5кОм, T0 =10-4 c, U0 =8B;

г) UВХ =(0 - 1)В, R1=10кОм, R2=5кОм, T0 =10-4 c, U0 =10B.

10. Розрахувати елементи і параметри ПНЧ з розрядом конденсатора:

а) T=2•10-4 с, UВХ =(0,1 - 1)В;

б) UВХ =(0,1 - 1)В, С =1нФ, U0 =5B, RВХ =12кОм;

в) UВХ=(0,3 – 0,6)В, С=5нФ, U0=13B, RВХ=22,3кОм;

г) fВИХ=(0 – 1)кГц, С=3нФ, U0=3B, RВХ=3кОм.

11. Як змінятся параметри вихідного сигналу ПНЧ, зображеного на

рис. 3.17, якщо:

а) послідовно з R1=15кОм і послідовно з R2=5кОм увімкнути резистори R=0,3кОм: UВХ=(0 – 1)В, fВИХ=(0 – 1)кГц;

б) збільшити U0 на 1В:

UВХ=(0 - 1)В, R1=15кОм, R2=5кОм, T0=10-3 c;

в) T0=10-3 c збільшити в 2 рази:

UВХ=(0,3 – 1,3)В, R1=25кОм, R2=15кОм

г) ) подати на ОП напругу зміщення Uзм=0,1В:

UВХ=(0 - 10)В, ) fВИХ=(0 – 10)кГц, RВХ=22,3кОм.

12. Удосконалити схему ПНЧ зі зміною напрямку інтегрування та розрахувати його елементи і параметри:

а) з можливістю ручної підстройки щілинності імпульсів:

UВХ=(0,1 – 1)В, RВХ=1кОм, С=2нФ, U0=5B;

б) з послабленням вхідної напруги і подальшим її перетворенням в частоту:

UВХ=(10 – 100)В, RВХ=50кОм, С=1нФ, U0=15B;

в) з можливістю регулювання RВХ в межах (1-30) кОм:

UВХ=(0,1 – 1)В, С=7нФ, U0=5B;

г) удосконалити схему з можливістю зміни частотних діапазонів вихідного сигналу: UВХ=(0,1 - 1)В, fВИХ1=(0,1 – 1)кГц, fВИХ2=(1 – 10)кГц, fВИХ3=(10 – 100)кГц, RВХ=10кОм, U0=15B.

13. Розрахувати елементи і параметри ПНЧ з від’ємним зворотним зв’язком:

а) fВИХ=(0 – 1,5)кГц, R1=10кОм, R2=15кОм, T0=10-4 c, U0=17B;

б) UВХ=(0 - 1)В, R1=1кОм, R2=5кОм, T0=10-4 c, U0=11B;

в) UВХ=(0 - 5)В, fВИХ=(0 – 5)кГц, RВХ=1кОм;

г) UВХ=(4 - 10)В, fВИХ=(0,4 – 1)кГц, RВХ=40кОм.

14. Удосконалити схему ПНЧ рис. 3.13. та розрахувати його елементи і параметри:

а) удосконалити схему з можливістю зміни частотних діапазонів вихідного сигналу: UВХ=(1 - 10)В, fВИХ1=(0,1 – 1)кГц, fВИХ2=(1 – 10)кГц, fВИХ3=(10 – 100)кГц, RВХ=10кОм;

б) з можливістю ручної підстройки вихідної частоти в межах 10%:

UВХ=(0,1 – 1)В, RВХ=10кОм, С=2нФ, U0=5B;

в) забезпечити можливість перетворення низької напруги: UВХ=(0,01 – 0,1)В,

fВИХ=(1 – 10)кГц, RВХ=10кОм;

г) з послабленням вхідної напруги і подальшим її перетворенням в частоту:

UВХ=(10 – 100)В, RВХ=50кОм, С=1нФ, U0=15B;

15.Розрахувати схему мультивібратора (рис. 3.1):

а) Eж=10В, Rк=21кОм, fМВ=1200Гц;

б) Eж=15В, Rб=20кОм, fМВ=1400Гц;

в) Eж=11В, Rк=20кОм, fМВ=5кГц;

г) Rб=23кОм, Iк=4мА Eж=15В.

16.Розрахувати елементи і параметри ПНЧ за схемою рис. 3.15.

а) UВХ=(0 – 0,8)В, fВИХ=(0 – 0,8)кГц, RВХ=13кОм;

б) T1=T2=10-4 c, UВХ=(0,1 - 1)В, RВХ=21кОм;

в) fВИХ=(50– 500)Гц, С=33нФ, U0=+25B;

г) UВХ=(0,3 – 1,3)В, С=15нФ, RВХ=35кОм, U0=+15B.

17. Удосконалити схему ПНЧ рис. 3.17. та розрахувати його елементи і параметри:

а) fВИХ=(0 – 1,5)кГц, R1=10кОм, R2=15кОм, T0=10-4 c, U0=17B. Розробити схему з двома виходами: інвертуючим та неінвертуючим.

б)UВХ= - (0 - 5)В, fВИХ=(0 – 5)кГц, RВХ=1кОм. Удосконалити схему, яка б перетворювала в частоту як позитивну, так і негативну вхідну напругу.

в) UВХ=(0 - 5)В, fВИХ=(0 – 5)кГц, RВХ=1кОм. Розробити схему з коефіцієнтами підсилення вихідного сигналу 2, 4, 8.

г) UВХ=(4 - 10)В, fВИХ=(0,4 – 1)кГц, RВХ=40кОм. Схема повинна вимикатися при подачі на вхід негативної напруги.

18.Розрахувати елементи і параметри ПНЧ , зображеного на рис 3.17:

а) fВИХ=(0 – 10)кГц, R1=10кОм, R2=15кОм, T0=10-4 c, U0=10B;

б) UВХ=(0 - 14)В, R1=1кОм, R2=5кОм, T0=10-4 c, U0=11B;

в) UВХ=(0 - 25)В, fВИХ=(0 – 25)кГц, RВХ=11,4кОм;

г) UВХ=(1,4 - 10)В, fВИХ=(1,4 – 10)кГц, RВХ=40кОм.

19.Розрахувати схему мультивібратора (рис. 3.1).

а) Eж=1,9В, Rк=2кОм, fМВ=50Гц;

б) Eж=1,5В, Rб=2кОм, fМВ=100Гц;

в) Eж=6,3В, Iк=5мА, fМВ=1кГц;

г) Rб=12кОм, Iк=1мА Eж=10,5В.

20.Розрахувати елементи і параметри ПНЧ з від’ємним зворотним зв’язком:

а) fВИХ=(1 – 1,5)кГц, R1=10кОм, R2=15кОм, T0=10-4 c, U0=17B;

б) UВХ=(5 - 10)В, R1=1кОм, R2=5кОм, T0=10-4 c, U0=11B;

в) UВХ=(0 - 5)В, fВИХ=(0 – 5)кГц, RВХ=1кОм;

г) UВХ=(2,4 - 10)В, fВИХ=(2,4 – 10)кГц, RВХ=40кОм.

21.Удосконалити та розрахувати схему мультивібратора (рис. 3.4).

а) з можливістю ручної підстройки частоти вихідного сигналу в

межах 10%: fМВ=1кГц, UA=5В, щілинність Q=2;

б) з можливістю нормального режиму роботи та інверсії вихідного сигналу:

fМВ=100Гц, UA=15В, щілинність Q=3, τф=0,2∙10-4;

в) з підсиленням вихідного сигналу у 3 рази:

ti=2∙10-4 с, UA=2В, щілинність Q=1, τф=0,5∙10-4;

г) з можливістю ручної підстройки щілинності імпульсів вихідного сигналу. fМВ=12кГц, UA=15В, щілинність Q=2.

22. Удосконалити схему ПНЧ рис. 3.13. та розрахувати його елементи і параметри:

а) удосконалити схему з можливістю зміни частотних діапазонів вихідного сигналу: UВХ=(1 - 10)В, fВИХ1=(10 – 100)Гц, fВИХ2=(1 – 10)кГц, fВИХ3=(10 – 100)кГц, RВХ=10кОм;

б) з можливістю ручної підстройки вихідної частоти в межах 1%:

UВХ=(0,1 – 1)В, RВХ=10кОм, С=2нФ, U0=5B;

в) забезпечити можливість перемикання з допомогою ключа підсилення вихідноі напруги в 1, 2, 3 рази: UВХ=(0,1 – 1)В, fВИХ=(1 – 10)кГц, RВХ=10кОм;

г) з ручним перемиканням послабленням вхідної напруги і подальшим її перетворенням в частоту (діапазон частот при різних режимах послаблення змінюватись не повинен): UВХ1=(10 – 100)В, UВХ2=(50 – 500)В, RВХ=50кОм, С=1нФ, U0=15B.

23.Розрахувати схему мультивібратора (рис. 3.4).

а) fМВ=10кГц, UA=5В, щілинність Q=2;

б) fМВ=100Гц, UA=15В, щілинність Q=3;

в) ti=2∙10-4 с, UA=12В, щілинність Q=1;

г). fМВ=12кГц, UA=15В, щілинність Q=2.

24. Розрахувати елементи і параметри ПНЧ за схемою рис. 3.15.

а) UВХ =(0 - 1)В, fВИХ =(0 – 1)кГц, RВХ =1кОм;

б) T1 =T2 =10-4 c, UВХ =(0 - 1)В, RВХ =20кОм;

в) fВИХ =(500– 5000)Гц, С =3нФ, U0 =+15B;

г) UВХ =(0 - 1)В, С =2нФ, RВХ =15кОм, U0 =+15B.

25. Як змінятся параметри вихідного сигналу ПНЧ з розрядом конденсатора, якщо:

а) паралельно R=10кОм увімкнути резистор R1 =1кОм: UВХ =(0,1 - 1)В,

С =5нФ, U0 =15B;

б) послідовно R=10кОм увімкнути резистор R1 =12кОм:

UВХ =(0,1 – 0,7)В, С =1нФ, U0 =14B

в) збільшити U0 на 1% і одночасно зменшити R у два рази:

UВХ =(0,1 – 1)В, С =4нФ, U0 =15B, R=10кОм;

г) послідовно з R=10кОм увімкнути резистор R1 =10кОм, а паралельно – R2=15кОм: UВХ =(1 – 10)В, С =1нФ, U0 =15B.


 

4. ЕЛЕКТРОННІ СХЕМИ НА КОМУТАЦІЙНИХ КОНДЕНСАТОРАХ

4.1. ВСТУП

Схемотехніка на комутаційних конденсаторах (КК) почала розвиватися у 70х роках ХХ століття і пізніше знайшла широке застосування у надвеликих інтегральних схемах (НВІС), виконаних за МОН-технологією. Вона дозволяє реалізувати у мікросхемах аналогові функції за допомогою таких стандартних елементів як МОН-транзистори та конденсатори невеликої ємності (пікофаради), відмовитись від застосування високоточних резисторів, індуктивностей, конденсаторів великої ємності.

Найпростіший елемент на КК представлено на рис. 4.1. Коли ключ S1 замкнутий (S2 розімкнутий) конденсатор С заряджається до напруги U1. Коли конденсатор С підключається до точки 2 (S1 розімкнутий, S2 замкнутий) з сторони 1 на сторону 2 передається заряд DQ, причому DQ = С ·DU = C(U1– U2).

Рисунок 4.1. Найпростіший елемент на комутаційних конденсаторах.

 

Якщо заряд передається з сторони 1 в сторону 2 з частотою fk, то середній струм, який протікає між точками 1 і 2 буде I = fk · C(U1–U2). Якщо частота комутації fk значно вища найвищих частот спектра сигналів U1 та U2, то елемент з КК (рис. 4.1) можна представити еквівалентним резистором Rекв = (U1–U2)/I = 1/fk·C. Таким чином отримуємо резистор з цифровим керуванням і ним можна замінити традиційні резистори в різних електронних схемах.

Переваги такого методу:

1. Ряд аналогових та аналогово-цифрових мікросхем можна виконати лише на МОН-транзисторах і конденсаторах, тобто досягти їх більшої одноманітності і, відповідно, підвищити надійність і мати більш дешеву технологію їх виготовлення.

2. Резистори, виготовлені на КК, мають більше переваг порівняно з резисторами, виготовленими за звичайною технологією, а саме: у 2-4 рази підвищується точність виготовлення, температурний коефіцієнт опору в 16-80 разів менше, вплив напруги на опір зменшується у 20-80 разів.

3. Легкість перебудови параметрів схем на КК. Наприклад, для зміни частоти зрізу фільтру достатньо змінити частоту комутації fk.

4. Параметри низки схем можна виконати залежними від відношення ємностей, тоді застосування КК ще більше підвищить точність та стабільність таких схем.

5. Легко отримати на малій площі мікросхеми великі еквівалентні значення опорів. Наприклад при С = 5 пФ і fk = 1 кГц Rекв = 200 МОм.

До недоліків схеми можна віднести наявність комутаційних завад з частотою fk і паразитні струми витоку між входом і виходом МОН-ключів.


4.2. ФІЛЬТРИ НИЖНІХ ЧАСТОТ НА КОМУТАЦІЙНИХ КОНДЕНСАТОРАХ.

Великі можливості при побудові пасивних фільтрів дає схемотехніка конденсаторів, що перемикаються. На рис. 4.2 представлений фільтр нижніх частот (ФНЧ) на комутаційних конденсаторах. Цей фільтр побудовано простою заміною резистора R в звичайній схемі ФНЧ на конденсатор Ca з ключами е, о.

Рисунок 4.2. Простий фільтр першого порядку на комутаційних конденсаторах та його RC - аналог

 

Стала часу такого ФНЧ: τ = Cb/Ca·fk = a/fk,

тобто визначається співвідношенням конденсаторів Cа і Cb і частотою комутації fk.



Последнее изменение этой страницы: 2016-07-27

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.