Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Псевдодиференційний вхід схем на комутаційних конденсаторах.


 

Комутація конденсаторів дозволяє в ряді схем створити так званий псевдодиференційний вхід подібно до диференціального входу операційних підсилювачів.

Рисунок 4.16. Псевдодиференційний вхід інтегратора

 

На рис. 4.16 створено інтегратор, що реагує на різницю двох вхідних напруг , . В першому такті ключі , - замкнуті, а ключі , - розімкнуті і конденсатор заряджається від . В другому такті ключі , - розімкнуті, а ключі , - замкнуті,

з’єднується послідовно з і входом інтегратора. Якщо = , то в другом такті конденсатор не отримає порції заряду, в іншому разі при на з’явиться заряд . Таку ж схему можна застосувати і для ФНЧ рис 4.3а і для інших.

 

 

4.7 Контрольні питання

1. Суть побудови резистора на комутаційному конденсаторі.

2. Як можна змінити параметри ФНЧ на КК? Перехідна характеристика такого фільтру.

3. Як впливають паразитні ємності на точність інтеграторів за схемою рис. 4.4 б, і рис 4.6.

4. Знайти реакцію інтегратора рис 4.5б при вхідній напрузі, що змінюється за лінійним законом.

5. Поясніть принцип дії інвертора на рис. 4.7 та як визначити його вихідний опір?

6. Поясніть принцип дії генератора за схемою рис. 4.13.

7. Для схеми рис. 4.16 при = , =1В, =0,9В замалюйте діаграму вихідної напруги інтегратора.

 

4.8 Задачі

Для розв’язання нижче наведених задач необхідно, як правило, скористатись не тільки числовими даними наведеними в умові задачі, а й самостійно вибрати деякі інші для отримання певних характеристик схеми.

1. Змалювати схему та розрахувати елементи пасивного ФНЧ першого порядку на перемикаючих конденсаторах (ПК).

Дано:

а.) частота зрізу fзр=100 Гц, конденсатор на виході схеми Св=10-10 Ф;

б.) частота зрізу fзр=1 кГц, частота комутації fк=20 Гц.

2. Розрахувати схему інтегратора (рис. 4.4 б) за таких основних даних:

а.) Uвх=0,04 В, час інтегрування tін=0,1 с, похибка інтегрування 0,1 %, Uвих max £10 В, Коп=105;

б.) частота комутації fк=1 кГц, похибка інтегрування 0,2%, Uвх=0,3 В, час інтегрування tін=0,2 с, Uвих max £10 В, Коп=104, С2=10-7 Ф.

3. Розрахувати схему інтегратора (рис. 4.6 б) за таких основних умов:

а.) похибка і час інтегрування 0,2 % і 0,2 с, відповідно, Uвих max £10 В, Коп=104, С2=6,8 ×10-7 Ф, Uвх=0,3 В, частота комутації fк=2 кГц, Сpi=0;

б.) Uвх=0,02 В, час і похибка інтегрування 0,1 с і 0,1 %, відповідно, Uвих max £10 В, Коп=105, Сpi=0.

4. Розрахувати схему інвертора напруги живлення рис. 4.7. Замалювати еквівалентну схему цього інвертора, враховуючи внутрішній опір (Rж). Як зміниться Uвих при під’єднанні навантаження Rн?

Дано:

а.) Rж=100 Ом, Rн=1 кОм, С1 = С2 =2 мкФ; б.) fк=104 Гц, С1 = С2 =1 мкФ, Rн=1 кОм.

5. Як треба перебудувати схему рис. 4.7, щоб отримати перетворювач однополярної напруги в двополярну (+Uвих , - Uвих)? Розрахувати схему такого перетворювача і оцінити вплив навантаження Rн на Uвих схеми.

Дано:

а.) fк=105 Гц, С1 = С2 =1 мкФ, Rн=2 кОм; б.) С1 = С2 =10 мкФ, Rж=10 Ом, Rн=200 Ом.

6. Які зміни треба зробити в схемі рис. 4.6 б, щоб мати інвертуючий інтегратор? Розрахувати таку схему.

Дано:

а.) Коп=105, похибка і час інтегрування 1 % і 1 с, відповідно, Uвих max £10 В, Uвх=0,03 В;

б.) fк=1 кГц, Коп=104, С2=6,8 ×10-7 Ф, Uвих max £10 В, Uвх=0,25 В, похибка і час інтегрування 0,2 % і 0,2 с, відповідно.

7. Як перебудувати схему ФНЧ (рис. 4.2) в схему інвертуючого ФНЧ? Розрахувати таку схему.

Дано:

а.) частота зрізу fзр=40 Гц, Св=10-8 Ф;

б.) частота комутації fк=25 кГц, частота зрізу fзр=2 кГц.

8. Розрахувати схему і параметри активного ФНЧ (рис. 4.3 а).

Дано:

а.) К(0)=10, частота зрізу fа=40 Гц, С0=0,1 мкФ;

б.) С1=0,1 мкФ, С2=0,01 мкФ, tа=0,01 с.

9. Розрахувати параметри і елементи активного ФНЧ (рис. 4.3 а)

Дано:

а.) fк=200 кГц, fа=40 Гц, К(0)=5;

б.) С0=0,1 мкФ, fа=100 Гц, fк=10 кГц.

10. Розрахувати елементи і параметри ФНЧ (рис. 4.3 а) з можливістю змінювати частоту зрізу в межах від f1 до f2.

Дано:

а.) К(0)=10, f1=10 Гц, f2=100 Гц;

б.) С1=1 мкФ, К(0)=5, f1=20 Гц, f2=200 Гц.

11. Що треба зробити в схемі на рис. 4.3 а для побудови неінвертуючого ФНЧ? Зробити розрахунок такої схеми.

Дано:

а.) К(0)=20, fа=10 Гц, Rвх=10 кОм;

б.) Rвх=1 кОм, fк=20 Гц, fа= fзр=100 Гц.

12. Розрахувати ФНЧ рис. 4.2 з можливістю перестроювання частоти зрізу в межах від f1 до f2. Замалювати АЧХ такого ФНЧ.

Дано:

а.) f1=200 Гц, f2=2 кГц, Св=0,1 мкФ;

б.) Са=0,1 мкФ, f1=20 Гц, f2=200 Гц.

13. Розрахувати ФНЧ рис. 4.2 і знайти реакцію на “стрибок” U1, якщо дано:

а.) Сва=10, f3=100 Гц;

б.) Са=0,1 мкФ, fк=10 Гц, f3=200 Гц.

14. Розрахувати ФНЧ рис. 4.2, замалювати АЧХ, ФЧХ і знайти його Rвх, якщо дано:

а.) f3=60 Гц, Св=0,1 мкФ;

б.) Сва=1, f3=1000 Гц.

15. Розрахувати ФНЧ рис. 4.3 а і знайти реакцію на “стрибок” Uвх, якщо дано:

а.) К(0)=10, С02=10, fа=200 Гц;

б.) К(0)=10, tа=500 Гц.

16. Розрахувати ФНЧ рис. 4.3 а, замалювати його АЧХ, ФЧХ і знайти його Rвх, якщо дано:

а.) fа=60 Гц, К(0)=20, С0=0,1 мкФ; б.) С02=10, К(0)=2, fа=100 Гц.

17. Розрахувати елементи інтегратора рис. 4.4 б. Знайти його Rвх,реакцію на “стрибок” Uвх.

Дано:

а.) Коп=105, похибка і час інтегрування 2 % і 0,2 с, відповідно, Uвих max £10 В, Uвх=0,01 В;

б.) Коп=105, fа=2 кГц, С2=10-6 Ф, Uвх=0,2 В, Uвих max £10 В, похибка і час інтегрування 0,5 % і 0,5 с.

18. Розрахувати елементи і параметри схеми рис. 4.4 б. Знайти похибку інтегрування “стрибка” Uвх при 0,5tінт і 2tінт.

Дано:

а.) похибка і час інтегрування gінт=0,2 % і tінт=0,3 с, відповідно, Коп=104, С2=0,1 мкФ, Uвих max £5 В, Uвх=0,1 В;

б.) Uвх=0,2 В, похибка і час інтегрування gінт=0,5 % і tінт=0,5 с, відповідно, Коп=105, Rвх=1 кОм, Uвих max £5 В, Uвх=0,1 В.

19. Розрахувати елементи і параметри схеми рис. 4.6 б. Знайти похибку інтегрування “стрибка” Uвх при 0,5tінт і 1,5tінт.

Дано:

а.) Коп=2×104, С2=0,2 мкФ, Uвих max £10 В, Uвх=0,2 В, час інтегрування tінт=0,1 с, похибка інтегрування gінт=0,1 %;

б.) похибка і час інтегрування gінт=1 % і tінт=1 с, відповідно, Коп=5×104, С2=0,5 мкФ, Rвх ׳1 кОм.

20. Побудувати і розрахувати параметри конденсаторного блока живлення (рис. 4.7).

Дано:

а.) Uвх=6,3 В, Uвих= ± 6,3 В, струм навантаження £5 мА, внутрішній опір Rж£100 Ом;

б.) струм навантаження £10 мА, конденсатори C=10 мкФ, Rж£50 Ом, Uвх=5 В, Uвих= ± 5 В.

21. Розрахувати елементи і струми в усіх гілках схеми (рис. 4.2), знайти і замалювати реакцію схеми на “стрибок“ U1.

Дано:

а.) f3=80 Гц, Св=0,5 мкФ. б.) f3=150 Гц, Са=0,5 мкФ.

22. Змінити схему рис. 4.2 на інвертуючу схему ФНЧ першого порядку, розрахувати елементи і струми в усіх гілках пристрою. Визначити АЧХ і ФЧХ фільтра.

Дано:

а.) f3=60 Гц, Св=0,25 мкФ. б.) f3=120 Гц, Са=0,25 мкФ.

23. Змінити схему рис. 4.3 а на інвертуючу схему ФНЧ першого порядку, розрахувати елементи і струми в усіх гілках пристрою.

Дано:

а.) f3=20 Гц, С1/С2=10; б.) К(0)=5, tа=0,01 с.

24. Розрахувати елементи і струми в усіх гілках схеми рис. 4.3 а, знайти і замалювати реакцію схеми на “стрибок“ Uвх.

Дано:

а.) fа= f3=80 Гц, С0=0,5 мкФ; б.) fа= f3=150 Гц, С1=0,1 мкФ.

25. Для зменшення впливу паразитних ємностей необхідно перебудувати схему рис. 4.3 а (дивись також рис. 4.6). Знайти параметри такої нової схеми.

Дано:

а.) f3=20 Гц, С1/С2=15; б.) К(0)=10, tа=0,01 с.

 

 




Последнее изменение этой страницы: 2016-07-27

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.