Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 [ 100 ] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168


Рис. 18.23. Моделирование дифференциального уравнения синусоидальных колебаний.

Резонансная частота /о = 1/2кЛС.

воспользоваться соотношением

Ul(sm(Oot + coscOoO = Uj.

(18.14)

Очевидно, что выражение Ul + U\ зависит от амплитуды выходного сигнала и не зависит от его фазы. Таким образом, получается только постоянное напряжение, которое можно, не фильтруя, сравнивать с опорным напряжением.

Устройство автоматического регулирования амплитуды выходного сигнала, работающее по описанному выше принципу, реализовано в схеме на рис. 18.24. При помощи векторного построителя, изображенного на рис. 11.50, из напряжений Um U формируется напряжение, равное yUj + Ul. Пропорционально-интегрирующий регулятор на базе операционного усилителя ОУ 4 сравнивает это напряжение с опорным напряжением 1/опорн- Напряже-

ние на его выходе l/j устанавливается таким, что выполняется соотношение

уиТ+и! = 1/о

опорн*

Отсюда в соответствии с уравнением (18.14) следует

и = t/опорн-

На выходе блока перемножения формируется напряжение UJJIE. Выход этого блока соединяется с резистором \QR, который в схеме на рис. 18.23 соединялся с движком потенциометра. При этом параметр а, характеризующий затухание системы, определяется как а = UIE. Если амплитуда выходного сигнала нарастает, то

]/ul + Ul > и,

опорн-

При этом величина I/3, а вместе с ней и а будут отрицательными. Генерируемые


Рис. 18.24. Генератор синусоидальных колебаний с устройством прецизионного регулирования амплитуды по схеме, моделирующей дифференциальное уравнение синусоидальных колебаний.

Afплнтyдa сигнала Ua = опорн*



Рис. 18.25. Блок-схема функционального генератора.

Блок (рорми роВания синусоидальна го сигнама

Триггер Шмитта

Интегратор

колебания станут затухать. Если амплитуда выходного сигнала уменьшается, напряжение [/3 станет положительным, а амплитуда колебаний будет нарастать.

Помимо удобства стабилизации амплитуды выходного напряжения метод моделирования дифференциального уравнения колебаний позволяет практически идеально осуществлять частотную модуляцию выходного напряжения. В традиционных LC-генераторах для этого необходимо варьировать величину L или С. При этом изменяется энергия, запасаемая в реактивных элементах, а следовательно, и амплитуда генерируемых колебаний, т.е. возникают эффекты параметрического усиления сигнала. При генерации синусоидальных колебаний методом моделирования дифференциального уравнения резонансную частоту можно изменять путем вариации активного сопротивления двух резисторов R, не влияя при этом на запас энергии системы, накопленной в конденсаторах.

Так как каждый из этих резисторов подключен к виртуальному нулю, для модуляции частоты можно использовать блок умножения, подключаемый к этим резисторам. Их выходное напряжение составит

Vg = (UyJE)U, или Ui = (l/y p/£)l/i.


0У1 6


Рис. 18.26. Простой генератор треугольного и прямоугольного сигналов.

Частота /=(иИС){я2/к,).

Так как при этом величины сопротивлений R как бы увеличиваются в E/Uy p раз, то резонансная частота составит

/о = (1/27сЛС)(1/у р/£),

т.е. она пропорциональна управляющему напряжению.

18.4. гшЕРАторы сигаллов

СПЕЦИАЛЬНОЙ

ФОРМЫ (ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ

ГЕНЕРАТОРЫ)

Из изложенного выше следует, что при формировании низкочастотных синусоидальных колебаний почти всегда необходимо применять цепи стабилизации амплитуды выходного напряжения. Генерагщя переменного напряжения треугольной формы осуществляется по более простой схеме с помощью интегратора и триггера Шмитта. В свою очередь, используя описанный в разд. 11.7.4 блок формирования синусоидальной функции, из треугольного напряжения можно получить синусоидальное. Так как этим методом можно получить одновременно треугольное,рямоу-гольное и синусоидальное напряжения, работающие по этому принципу генераторы могут быть названы функциональными. Блок-схема такого генератора изображена на рис. 18.25.

18.4.1. ПРОСТОЙ ГЕНЕРАТОР ТРЕУГОЛБНОГО

И ПРЯМОУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЙ

Как показано на рис. 18.26, генератор треугольного и прямоугольного напряжений состоит из последовательно включенных интегратора и триггера Шмитта.

Интегратор интегрирует имеющееся на



выходе триггера Шмитта постоянное напряжение. Когда выходное напряжение интегратора достигает порога срабатывания триггера Шмитта, напряжение на выходе триггера Шмитта скачком меняет свой знак. Вследствие этого напряжение на выходе интегратора начинает изменяться в противоположную сторону, пока не достигнет другого порога срабатывания триггера Шмитта. Изменяя постоянную интегрирования, можно в широком диапазоне перестраивать частоту формируемого напряжения. Амплитуда треугольного напряжения U2 зависит только от установки уровня срабатывания триггера Шмитта.

В соответствии с изложенным в разд. 17.6.2 она составляет

где 1/макс~ граница насыщения операционного усилителя ОУ 1. Период колебаний равен удвоенному времени, которое необходимо интегратору, чтобы его выходное напряжение изменялось от - до +60. Отсюда следует

Т= 4RC(Ri/R2).

Таким образом, частота формируемого напряжения не зависит от уровня границы насыщения U операционного усилителя.

Если к стабильности амплитуды треугольного напряжения предъявляются высокие требования, то простейший триггер Шмитта, выполненный на базе неинвертирующего усилителя, следует заменить одной из рассмотренных в разд. 17.6.3 прецизионных схем.

18.4.2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР \ С УПРАВЛЯЕМОЙ ЧАСТОТОЙ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА

В функциональных генераторах модуляцию частоты выходного напряжения можно обеспечить относительно простыми методами. Для этого последовательно с триггером Шмитта включают аналоговый коммутатор. Рис. 18.27 иллюстрирует такой подход. В генераторе использована схема коммутатора по рис. 17.14. В зависимости от полярности выходного сигнала триггера Шмитта на вход интегратора поступает напряжение или -При этом скорость нарастания напряжения Ud на выходе интегратора равна

(AUJAt) = ± (UJRC).

В соответствии с изложенным в разд. 17.6.1 выходное напряжение триггера Шмитта скачком меняет знак, когда треугольное напряжение 1/р достигает значения ±[Ril /(Rl + R2J] {/мак- Отсюда для частоты колебаний выходного напряжения получим

Таким образом, эта частота пропорциональна входному напряжению U. Поэтому такая схема является преобразователем напряжения в частоту. Если величину U задавать как

Ug = Ugo + AUg,

то получим линейную частотную модуляцию выходного напряжения.

При необходимости обеспечения высо-


Рис. 18.27. Функциональный генератор с аналоговым коммутатором на операционном усилителе.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 [ 100 ] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.