Интегратор

Инвертирующий сумматор

В этой схеме сигнал на выходе пропорционален сумме входных сигналов и эта сумма инвертируется.

Есть схемы не инвертирующих сумматоров, в этом случае сигнал поддается на прямой вход.

Схемы вычитания.

Вычитание сигналов можно свести к сложение с инвертированным сигналом, для этого потребуется схема инвертора и сумматора.

В этой схеме на операционном усилители собран инвертор на операционном усилители - сумматор.

Вычитание можно производить с усилителем дифференциального входа.

Интегратором называется устройство напряжение на выходе которого пропорционально интегралу от входного сигнала.

Так как напряжение на UD равно 0, то UС=

Постоянная времени интегратора

В реальных операционных усилителей существует дрейф выходного напряжения. Это приводит к постепенному накоплению конденсатора на обратной связи. Это явление накладывает ограничение на интервал времени в течение которого происходит интегрирование с необходимой точностью.

Для исключения этого явления в схему параллельно конденсатору включается дополнительно резистор.

АЧХ имеет вид

Интегратор является фильтром низких частот. От 0 до точки среза он пропускает сигнал а остальные подавляет.

Интеграторы можно использовать для преобразование формы импульсных сигналов.

Таким образом, интеграторы могут использоваться для математических операции - интегрирование входных сигналов, может использоваться в качестве фильтра низких частот и может использоваться для преобразования формы импульсных сигналов

Лекция8

Лекция 8 (схемотехника)

Источники вторичного питания.

Общие понятия и структурные схемы.

Источники вторичного питания, это электронные устройства предназначенные для преобразования энергии пенвичного источника электропитания в электрическую энергию, параметры которой соответствуют требованиям предъевляемыми конкретными электронными устройствами.

В качестве источников первиного электропитания, обычно используют промышленную сеть переменного тока (~380В), или постояного тока. Реальные параметры первичных источников не удовлетворяют требованиям, которые предъявляют к ним современные электронные устройства и системы:

1) Несовпадение частоты промышленной сети (50Гц) и потребителя.

2) Несоответствие уровней напряжения. Действующее значение напряжения сети лиюо 220В, либо 380В. А для питания электронных устройств на интегральных микросхемах, требуется напряжение низкого уровня.

3) Требование стабильности напряжения не соответствует друг другу, так как промышленная сеть допуск ±15%, ±20%. А для питания интегральных микросхем, отклонения напряжения должно лежать в пределах±(5-10%), а для точных измерительных приборах ±(0,1-0,01%).

Для того что бы обеспечить стабильность, используют стабилизаторы. Поэтому для питания систем используют источники вторичного питания. Их включают между первичным источником питания.

ПИЭ - первичный источник питания.

УСУ - устройство согласования уровня.

ПФЧ - преобразователь формы и частоты.

С- стабилизатор.

ЭУ - электронное устройство.

Устройство согласованря уровней предназначено для преобразования так и переменного напряжения одного уровня, в напряжение другого уровня (трансформатор).

Преобразователь формы и частоты подразделяется на 2 класса: Выпрямители и инвенторы. Выпрямители предназначены для пнеобразования напряжения переменного тока в пульсирующее напряжение. Инверторы - это преобразование постоянного напряжение в перемнное с заданной формой и частотой.

Стабилизаторы - это устройства стабилизирующие среднее значение выходного напряжения тока или мощности. Стабилизаторы делятрся на 2 больших класса, это линейные (аналоговые) стабилизаторы, или импульсные стабилизаторы. КПД импульсных стабилизаторов значительно выше чем у линейных и достигает 75-80%.

Структурная схема источника вторичного питания:

ТV- трансформатор

В- выпрямитель

Ф- сглаживающий фильтр

Ст- стабилизатор

Выпрямители.

Однополупериудный выпрямитель.

Основным элементом выпрямителя является диод, так как он проводит ток в прямом направлении и практически не проводит в обратном.

Напряжение на выходе такого выпрямителя состоит из постоянной состовляющей и пульсации, пульсации на выходе выпрямителя, характеризуются коэффициентом пульсации, это коэффициент пульсации.

Основное приемущество простота реализации. Недостатки: большой коэффициент пульсации, малое значение выпрямленных токов и напряжений. Для уменьшения пульсаций выпрямителя используют сглаживающие фильтры. В зависимости от типа фильтрующего элимента они подразделяются на емкостные, индуктивные, электронные фильтры.

Схема емкостнгго усилителя.

Конденсатор С сглаживает пульсации при следующем условии

Во время положительной полуволны входного напряжения диод открыт, через него протекает ток и этот ток заряжает конденсатор С до велечины U2m, при обратной полярности ток ченез диод не проходит и конденсатор С разряжается через сопротивление нагрузки Rн, и велечина его постепенно падает. К диоду прикладывается обратнге напряжение Uобр = Uc + U2m=2U2m

Однопериодные выпрямители используют для питания электроннолучевых трубок, которые допускают повышенную пульсацию напряжения. При выборе диодов выпрямителя, руководствуются следующими параметрами диодов: Uобр мах, максимально допустимый прямой ток, максимальная мощность рассеивания, максимальная частота входного напряжения.

Двухполупериудный выпрямитель

Двухполупериодные выпрямители бывают двух типов: мостовые выпрямители и выпрямители с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора. Наибольшее распространение получил двухполупериодный мостовой выпрямитель

К достоинствам двухполупериодным выпрямителям является большее значение средневыпрямительнго тока, а так же в 2 раза меньше коэффициент пульсации.

К недостаткам можно отнести увеличение числа диодов.

Для питания электронных схем часто торебуются 2 равных по величине, но разных по знаку напряжения, например для питания операционных усилителей. Такие напряжения можно получить с помощью одного мостового выпрямителя, либо с помощью 2 одинаковых мостовых выпрямителей.

Схема мостового выпрямителя с помощью которгг можно получить 2 под раным знаком напряжения.

В этой схеме вторичная обмотка трансформатора имеет вывод от средней точки этой обмотки и вывод соединен с землей (общей точкой). Таким образом в любой полупериод входного напряжения на противоположных концах вторичной обмотки имеются положительный и отрицательные напряжения. Таким образом во время заряда конденсаторов эта схема каждый полупериуд соединяет положительный конец выходной обмотки трансформатора с положительнойточкой схемы, а отрицательный конец с отрицательной выходной точкой. Такую схему используют если токи в нагрузках одинаковы.

Двухполупериодный выпрямитель с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора.

Эту схему можно рассматривать к сочетание двуходнополупериудных выпрямителей,ьвключенных на один и тот же нагрузочный резистор Rн. В каждой из полупериодов работает либо верхняя, либо нижняя часть. Достоинства этой схемы, меньше количество диодов по сравнению с мостовой. Недостатки, необходимость вывода средней точки при изготовлении трансформатора. Это ухудшает технологичность изготовления, необходимо увеличить число витков вторичной обмотки вдвое для получения напряжения аналогично с мостовой схемой. Это все ведет к увеличению веса, габаритов и стоимости

Дата добавления: 2015-05-06