Файл: Electron_SE.pdf

141

4. Ï²ÄÑÈËÞÂÀײ ÏÎÑÒ²ÉÍÎÃΠÑÒÐÓÌÓ

U

1

U

2

U

n

I

1

I

2

I

n

R

R

ÇÇ

R

R

R

1

U

âèõ

U

0

U

í

DA

Ðèñ. 4.20 – Íå³íâåðòóþ÷èé ñóìàòîð

Ïðè U

0

=0 íàïðóãà íà îáîõ âõîäàõ ÎÏ îäíàêîâà ³ ñêëàäàº

.

1

1

R

R

R

U

U

ÇÇ

âèõ

Í

+

=

(4.21)

Îñê³ëüêè  ñòðóì  íå³íâåðòóþ÷îãî  âõîäó  äîð³âíþº  íóëþ  (òîìó  ùî

R

âõÎÏ

® ¥

),  ìàºìî:

,

0

...

2

1

=

−

+

+

−

+

−

R

U

U

R

U

U

R

U

U

Í

n

Í

Í

(4.22)

àáî

âèõ

ÇÇ

n

U

R

R

R

n

U

U

U

+

=

+

+

+

1

1

2

1

...

,

       (4.23)

çâ³äêè

(

)

.

...

2

1

1

1

n

ÇÇ

âèõ

U

U

U

nR

R

R

U

+

+

+

+

=

       (4.24)

Çàäàìî        

.

...

 òîä³

³

,

1

2

1

1

1

n

âèõ

ÇÇ

U

U

U

U

nR

R

R

+

+

+

=

=

+

          (4.25)

Àëå âçàºìíèé âïëèâ äæåðåë âõ³äíèõ íàïðóã òóò íå âèêëþ÷àºòüñÿ, ÿê

öå áóëî ó ³íâåðòóþ÷îãî ï³äñèëþâà÷à. Òîìó äæåðåëà ïîâèíí³ ìàòè ÿêî-

ìîãà ìåíø³ îïîðè, àáî ¿õ òðåáà âðàõîâóâàòè ïðè ðîçðàõóíêó.

ßêùî ïîºäíàòè ñõåìè íà ðèñ. 4.20 ³ ðèñ. 4.19 (âèêîðèñòàòè ïðèñòð³é

îäíî÷àñíî ÿê ³íâåðòóþ÷èé ³ íå³íâåðòóþ÷èé ñóìàòîð), òî îòðèìàºìî

ñóìàòîð-â³äí³ìà÷. Íàïðóãà íà éîãî âèõîä³ äîð³âíþº ð³çíèö³ ðåçóëü-

òàò³â ï³äñóìîâóâàííÿ íàïðóã, ïîäàíèõ íà íå³íâåðòóþ÷èé ³ íà ³íâåðòóþ-

÷èé âõîäè ÎÏ.

142

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

4.6.7. ²íòåãðóþ÷èé ï³äñèëþâà÷ (³íòåãðàòîð)

Ñõåìà ³íòåãðàòîðà çîáðàæåíà íà ðèñ. 4.21. Âîíà ñòâîðþºòüñÿ çàì³-

íîþ â ñõåì³ ³íâåðòóþ÷îãî ï³äñèëþâà÷à (ðèñ. 4.15) ðåçèñòîðà çâîðîò-

íîãî çâ’ÿçêó R

ÇÇ

 êîíäåíñàòîðîì Ñ.

Îñê³ëüêè R

âõÎÏ

=

¥,

 òî ç óðàõóâàí-

íÿì ïîÿñíåíü, íàâåäåíèõ ó ïï. 4.6.2,

ìàºìî:

I

R

=I

C

;  

dt

du

C

R

U

âèõ

âõ

−

=

àáî

.

1

0

âèõ0

t

âõ

âèõ

U

dt

u

RC

U

+

−

=

∫

 (4.26)

ßê ïðàâèëî, ïðè t

=

0

U

C 

=U

âèõ 0 

= 0, 

òîìó

.

1

0

∫

−

=

t

âõ

âèõ

dt

u

RC

U

(4.27)

RC=

t

 – ñòàëà ÷àñó. Ðåàëüíîìó ìàñøòàáó ÷àñó â³äïîâ³äຠ

t

 =1 ñ.

Ïðè ïîäà÷³ íà âõ³ä ïîñò³éíî¿ çà çíà÷åííÿì íàïðóãè, ñòðóì, ùî çàðÿä-

æຠêîíäåíñàòîð, ìຠïîñò³éíå çíà÷åííÿ U

âõ

/R (íå çàëåæèòü â³ä ñòóïå-

íÿ çàðÿäó êîíäåíñàòîðà) ³ êîíäåíñàòîð çàðÿäæàºòüñÿ ð³âíîì³ðíî, à âè-

õ³äíà íàïðóãà çðîñòຠë³í³éíî

.

1

t

U

âõ

âèõ

U

RC

−

=

(4.28)

Òîìó ³íòåãðàòîð ÷àñòî çàñòîñî-

âóþòü ÿê îñíîâó ãåíåðàòîð³â ë³í³é-

íèõ íàïðóã.

Íà ðèñ. 4.22 çîáðàæåí³ ÷àñîâ³

ä³àãðàìè ðîáîòè ³íòåãðàòîðà ïðè ïî-

äà÷³ íà éîãî âõ³ä ïîñò³éíî¿ íàïðóãè.

Ïðè 

t

2

 – ïàðàìåòðè ñõåìè âè-

áðàí³ íåïðàâèëüíî, áî íå çàáåçïå-

÷óºòüñÿ âèêîíàííÿ ³íòåãðóâàííÿ çà

âåñü ÷àñ ä³¿ âõ³äíîãî ñèãíàëó (ÎÏ

âõîäèòü ó ðåæèì íàñè÷åííÿ).

I

C

I

R

U

âèõ

U

âõ

C

R

DA

Ðèñ. 4.21 – ²íòåãðàòîð

u

âõ

u

âèõ

t

τ

τ

2

U

 -

âèõm

t

Ðèñ. 4.22 – ×àñîâ³ ä³àãðàìè

ðîáîòè ³íòåãðàòîðà

143

4. Ï²ÄÑÈËÞÂÀײ ÏÎÑÒ²ÉÍÎÃΠÑÒÐÓÌÓ

I

ÇÇ

I

Ñ

U

âèõ

U

âõ

R

ÇÇ

Ñ

DA

Ðèñ. 4.23 – Äèôåðåíö³àòîð

4.6.8. Äèôåðåíö³þþ÷èé ï³äñèëþâà÷ (äèôåðåíö³àòîð)

Ñõåìà äèôåðåíö³àòîðà íàâåäåíà íà ðèñ. 4.23. Â³ä ñõåìè ³íòåãðà-

òîðà (ðèñ. 4.21) âîíà â³äð³çíÿºòüñÿ çàì³íîþ ì³ñöÿìè ðåçèñòîðà ³  êîí-

äåíñàòîðà. Òóò

I

C

=I

ÇÇ

; 

;

dt

du

C

I

âõ

C

−

=

ÇÇ

âèõ

ÇÇ

R

U

I

−

=

;

;

ÇÇ

âèõ

âõ

R

U

dt

du

C

−

=

−

;

dt

du

CR

U

âõ

ÇÇ

âèõ

−

=

R

ÇÇ

C = 

t

; 

.

dt

du

ô

U

âõ

âèõ

−

=

(4.29)

Ñòàëó ÷àñó 

t

 íåîáõ³äíî âèáèðàòè òàê, ùîá ó ïðîöåñ³ äèôåðåíö³þâàí-

íÿ äîòðèìóâàëàñü íåð³âí³ñòü U

âèõ

< 

.

−

m

âèõ

U

4.6.9. Êîìïàðàòîðè (ñõåìè ïîð³âíÿííÿ)

Êîìïàðàòîð蠖 öå åëåêòðîíí³ ïðèñòðî¿, ïðèçíà÷åí³ äëÿ ïîð³âíÿííÿ íà-

ïðóã. Ñõåìà íàéïðîñò³øîãî êîìïàðàòîðà çîáðàæåíà íà ðèñ. 4.24,à. Â³í âè-

êîíóº ïîð³âíÿííÿ âõ³äíîãî ñèãíàëó U

âõ

 ç îïîðíîþ íàïðóãîþ U

îï

. Ñèãíàë

íà âèõîä³ ÎÏ çì³íþº ïîëÿðí³ñòü, êîëè ö³ íàïðóãè çð³âíþþòüñÿ, ÿê ïîêàçà-

íî íà ÷àñîâèõ ä³àãðàìàõ ðîáîòè êîìïàðàòîðà, íàâåäåíèõ íà ðèñ. 4.24,á.

U

âèõ

U

âõ

R

U

îï

↑

DA

U

îï

t

t

u

âõ

u

âèõ

u

âõ

à)

á)

U

+

âèõm

U

−

âèõm

Ðèñ. 4.24 – Êîìïàðàòîð (à) ³ ÷àñîâ³ ä³àãðàìè éîãî ðîáîòè (á)

144

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

ßêùî çàäàòè U

îï 

=

0, îòðèìàºìî íóëü-îðãàí, ùî ô³êñóº â³äõèëåííÿ

U

âõ 

â³ä íóëüîâîãî çíà÷åííÿ.

Êîìïàðàòî𠖠öå ÷è íå ºäèíå çàñòîñóâàííÿ ÎÏ áåç çâîðîòíèõ çâ’ÿç-

ê³â, êîëè íàïðÿìó âèêîðèñòîâóºòüñÿ éîãî âåëèêèé êîåô³ö³ºíò ï³äñèëåí-

íÿ: íàéìåíøà ð³çíèöÿ ïîòåíö³àë³â ì³æ âõîäàìè ïðèçâîäèòü äî íàñè÷åí-

íÿ ÎÏ. Ïðè öüîìó ìàºìî çíàê âèõ³äíî¿ íàïðóãè «+», ÿêùî íàïðóãà íà

íå³íâåðòóþ÷îìó âõîä³ á³ëüø ïîçèòèâíà, í³æ íà ³íâåðòóþ÷îìó, ³ «–»,

ÿêùî íàâïàêè.

Æèâèòè ÎÏ ó äàíîìó ðàç³ ìîæíà ³ â³ä îäíîïîëÿðíîãî äæåðåëà, áî

â³í ôàêòè÷íî ïîð³âíþº ñèíôàçí³ íàïðóãè.

4.6.10. Ï³äñèëþâà÷ çì³ííîãî ñòðóìó íà ÎÏ

ç îäíîïîëÿðíèì æèâëåííÿì

Çàáåçïå÷åííÿ ï³äñèëåííÿ ñèãíàë³â çì³ííîãî ñòðóìó ïðè îäíîïîëÿðíî-

ìó æèâëåíí³ ÎÏ âèð³øóºòüñÿ òèìè æ ìåòîäàìè, ùî ³ ó òðàíçèñòîðíî-

ìó ï³äñèëþâà÷³ êëàñó À (äèâ. ðîçä³ë 3). À ñàìå: ââåäåííÿì çì³ùåííÿ ³

ðîçä³ëÿþ÷èõ êîíäåíñàòîð³â. Ñõåìà ï³äñèëþâà÷à íàâåäåíà íà ðèñ. 4.25.

U

âèõ

U

âõ

R3

DA

R4

R1

R2

Ñ1

Ñ2

+

Å

0,22 

ìêÔ

100 

êÎì

100 

êÎì

100 

êÎì

1 

êÎì

22 

ìêÔ

+

+U

-

U

+

-

Å

Ñ3

0,22 

ìêÔ

Ðèñ. 4.25 – Ï³äñèëþâà÷ çì³ííîãî ñòðóìó ç îäíîïîëÿðíèì æèâëåííÿì

Òóò R

1

,R

2

 – ä³ëüíèê, ùî çàäຠçì³ùåííÿ òî÷êè ñïîêîþ, Ñ

1

,Ñ

3 

– ðîç-

ä³ëÿþ÷³ êîíäåíñàòîðè. Ä³ëüíèê ñèãíàëó çâîðîòíîãî çâ’ÿçêó R

3

,R

4

 çà-

áåçïå÷óº êîåô³ö³ºíò ï³äñèëåííÿ ó äàíîìó ðàç³ Ê

U

=101. Êîíäåíñàòîð Ñ

2

çàáåçïå÷óº ðîáîòó ñõåìè çà ïîñò³éíèì ñòðóìîì ÿê ïîâòîðþâà÷à íà-

ïðóãè, ùîá âèêëþ÷èòè ï³äñèëåííÿ ñèãíàëó çì³ùåííÿ íóëÿ.

145

4. Ï²ÄÑÈËÞÂÀײ ÏÎÑÒ²ÉÍÎÃΠÑÒÐÓÌÓ

4.6.11. Çá³ëüøåííÿ ïîòóæíîñò³ âèõ³äíîãî ñèãíàëó ÎÏ

Íåçâàæàþ÷è íà òå, ùî º òèïè ÎÏ ç ïîòóæíèì âèõîäîì (ç âèõ³äíèì

ñòðóìîì äî 5 À), âñå æ îñíîâíà ¿õ ìàñà ìຠìàëîïîòóæíèé âèõ³ä (ñòðóì

äî 10 ìÀ). Çá³ëüøåííÿ âèõ³äíî¿ ïîòóæíîñò³ ìîæíà çàáåçïå÷èòè, íàïðè-

êëàä, çà äîïîìîãîþ ñõåìè, íàâåäåíî¿ íà ðèñ. 4.26.

DA

+U

-U

U

âõ

R1

R2

U

âèõ

VT1

VT2

E

2

  -

E

1

+

E

1

+

E

2

  -

  -

+

U

0

Ðèñ. 4.26 – Ïîòóæíèé ï³äñèëþâà÷ íà ÎÏ

Òóò äëÿ  ï³äñèëåííÿ ïîòóæíîñò³ çàñòîñîâàíî íàéïðîñò³øèé äâîòàêò-

íèé ï³äñèëþâà÷ íà òðàíçèñòîðàõ ð³çíîãî òèïó ïðîâ³äíîñò³ (äèâ. ðèñ. 3.37).

³äîìî, ùî îñòàíí³é ïðàöþº ó ðåæèì³ êëàñó Â, äëÿ ÿêîãî õàðàêòåðí³

çíà÷í³ íåë³í³éí³ âèêðèâëåííÿ. Ïîçáàâèòèñÿ ¿õ äîçâîëÿº ï³ä³ìêíåííÿ ðå-

çèñòîðà çâîðîòíîãî çâ’ÿçêó R

2

 íå äî âèõîäó ÎÏ, à äî âèõîäó ï³äñèëþ-

âà÷à ïîòóæíîñò³. Òåïåð ÎÏ, çàáåçïå÷óþ÷è ð³âí³ñòü U

0

=0, ñòâîðþº íà

ñâîºìó âèõîä³ íàïðóãó, ùî êîìïåíñóº ïàä³ííÿ íà áàçîåì³òåðíèõ ïåðåõî-

äàõ òðàíçèñòîð³â. Òàêèì ÷èíîì îòðèìóºìî ðåæèì ðîáîòè êëàñó ÀÂ

áåç ââåäåííÿ äîäàòêîâèõ åëåìåíò³â.

4.6.12. Ïðåöèç³éíèé âèïðÿìëÿ÷

³äîìî, ùî äëÿ âèïðÿìëåííÿ ñèãíàë³â çì³ííîãî ñòðóìó ìîæóòü áóòè

çàñòîñîâàí³ âèïðÿìí³ ä³îäè (äèâ. ïï. 2.3). Àëå íàÿâí³ñòü ïàä³ííÿ íàïðó-

ãè íà ä³îä³ äî 1 Â ïðè ïðîò³êàíí³ ñòðóìó ÷åðåç íüîãî ïðèçâîäèòü äî

òîãî, ùî ñèãíàëè ç íàïðóãîþ ó äåñÿò³ äîë³ âîëüòà âçàãàë³ íå ìîæóòü

áóòè âèïðÿìëåí³, à âèïðÿìëåííÿ ñèãíàë³â ó îäèíèö³ âîëüò ñóïðîâîä-

æóºòüñÿ çíà÷íîþ ïîõèáêîþ. Á³ëüøå òîãî, öÿ ïîõèáêà çàëåæèòü â³ä çì³í