Ген колебаний (с мостом вина)

Мультивибратор

Мультивибратор


МультиВибратор Ройера
МультиВибратор на ОПТ
МультиВибратор на ОУ
Симметр. Мультивибратор

Инв усил Неинверт Усил

ЗАДАЧИ

АЦП

АЦП ВИКИ

Аналого-цифровой преобразователь[1][2][3] (АЦП, англ. Analog-to-digital converter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощи ЦАП (цифро-аналогового преобразователя, DAC).
Как правило, АЦП — электронное устройство, преобразующее напряжение в двоичный цифровой код. Тем не менее, некоторые неэлектронные устройства с цифровым выходом, следует также относить к АЦП, например, некоторые типы преобразователей угол-код. Простейшим одноразрядным двоичным АЦП является компаратор.

R-2R делитель тока

Несимм(норм) R-2R матрица+ инверсный DY выход по току

ГЛНН с компенсирующей эдс

ГЛПН

Фантастронный генератор


Фантастрон генерирует пилообраз­ные импульсы с высокой линейностью переднего фронта. Он может работать в ждущем и автоколебательном режимах.
В ранее рассмотренных генераторах ЛИН длительность пе­реднего фронта выходного импульса равна длительности управ­ляющего импульса, однако получение такого импульса большой длительности может оказаться затруднительным. Особенность фантастронного генератора заключается в том, что длительность переднего фронта выходного импульса определяется только па­раметрами схемы.
Ждущий фантастрон запускается кратковременным импуль­сом, который лавинообразно переводит его в состояние, где возможна разрядка конденсатора. По прошествии некоторого времени (определяемого параметрами схемы) генератор самосто­ятельно и тоже лавинообразно возвращается в исходное состоя­ние, в котором конденсатор заряжается.
Фантастрон, работающий в автоколебательном режиме, са­мостоятельно переходит из одного состояния в другое; длитель­ность каждого определяется параметрами схемы.
Стабилизация разрядного тока конденсатора фантастрона осуществляется так же, как в ГЛИН с отрицательной обратной связью.

ЦАП

ЦАП ВИКИ




Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит обратную операцию.
Звуковой ЦАП обычно получает на вход цифровой сигнал в импульсно-кодовой модуляции (англ. PCM, pulse-code modulation). Задача преобразования различных сжатых форматов в PCM выполняется соответствующими кодеками.

ШИМ преобразователь

ШИП — широтно-импульсный преобразователь, генерирующий ШИМ-сигнал по заданному значению управляющего напряжения. Основное достоинство ШИП — высокий КПД его усилителей мощности, который достигается за счёт использования их исключительно в ключевом режиме. Это значительно уменьшает выделение мощности на силовом преобразователе (СП).

ГЛИН

Ждущий Блокинг Генератор

Блокинг Генератор Вики

По аналогии с мультивибратором, для блокинг-генератора этот режим характерен тем, что схема генерирует импульсы только при поступлении на её вход запускающих импульсов произвольной формы. Для получения ждущего режима в блокинг-генератор должно быть включено запирающее напряжение (рис. 2).



Рис. 2 - Блокинг-генератор в ждущем режиме

В исходном состоянии транзистор закрыт отрицательным смещением на базе (-Eб) и прямой блокинг-процесс начинается только после подачи на базу транзистора положительного импульса достаточной амплитуды. Формирование импульса осуществляется так же, как и в автоколебательном режиме. Разряд кондера С после окончания импульса происходит до напряжения -Eб. Затем транзистор остается закрытым до прихода следующего запускающего импульса. Форма и длительность импульсов, формируемых блокинг-генератором, зависит при этом от параметров схемы.

Для нормальной работы ждущего блокинг-генератора необходимо выполнить неравенство:

Тз≥(5÷10)R1C1

где Тз - период повторения запускающих импульсов.

Для устранения влияния цепей запуска на работу ждущего блокинг-генератора включают разделительный диод VD2, который закрывается после открывания транзистора, в результате чего прекращается связь между блокинг-генератором и схемой запуска. Иногда в цепь запуска включают дополнительный каскад развязки (эмиттерный повторитель).

ЖдущийМультивибратор

Обычное назначение ждущего мультивибратора – получение одиночного импульса заданной длительности. Отсчет длительности импульса начинается от фронта (или уровня) специального запускающего импульса. Для того, чтобы перейти от схемы автоколебательного к схеме ждущего мультивибратора, необходимо ввести дополнительно цепь запуска и цепь “торможения”

Если выходное напряжение ОУ отрицательное максимальное, то диод VD1 открыт, и напряжение на времязадающем конденсаторе uc небольшое отрицательное, равное примерно 0,5 В. При правильном выборе параметров схемы напряжение на неинвертирующем входе ОУ

,

поэтому при отсутствии запускающего импульса Uзап схема находится в устойчивом состоянии. По приходе положительного запускающего импульса достаточной амплитуды операционный усилитель за счет положительной обратной связи переключается в такое состояние, при котором его выходное напряжение равно +Uм. Диод VD2 закрывается и на р-входе ОУ устанавливается напряжение Uп, определяемое выражением (37). К времязадающей цепи RC теперь приложено напряжение +Uм, под действием которого закрывается диод VD2 и начинается заряд конденсатора С. Когда, спустя время t1, напряжение uc достигнет порога Uп, операционный усилитель переключится и вернется в первоначальное состояние. Конденсатор С начнет разряжаться и, спустя промежуток времени tр, называемый временем релаксации, напряжение uc станет отрицательным, диод VD1 откроется и цикл закончится.

Процессы в схеме описываются тем же уравнением (38), но начальное условие иное, и его решение для одновибратора имеет вид:

uc(t) = UM - (UM + UД)e-t/RC,

где UД – падение напряжения на открытом диоде VD1. Отсюда по условию uc(t1) = Uп найдем длительность импульса одновибратора:

t1 = RCln{[1 + (R1/R2)][1 + (UД/UМ)]}.

Из последнего выражения видно, что длительность импульса одновибратора зависит от выходного напряжения насыщения ОУ, которое, в свою очередь определяется напряжением питания. Другим недостатком рассмотренной схемы является значительное время релаксации, в течение которого на одновибратор нельзя подавать запускающий импульс (иначе будет сокращена длительность выходного импульса). Эти недостатки отсутствуют у одновибратора, выполненного на специализированных ИМС, называемых аналоговыми таймерами.

Блокинг генератор

Блокинг-генератор — генератор кратковременных (около 1 мкс) электрических импульсов, повторяющихся через сравнительно большие интервалы. Применяются в радиотехнике и в устройствах импульсной техникики.
Теоретически блокинг-генератор работает и при согласном и при встречном включении обмоток трансформатора, но это два разных генератора с разными режимами работы и с разными характеристиками.
Блокинг-генератор представляет собой релаксационную схему, содержащую усилительный элемент (например, транзистор), работающий в ключевом режиме, и трансформатор, осуществляющий положительную обратную связь. Достоинствами блокинг-генераторов являются сравнительная простота, возможность подключения нагрузки через трансформатор (гальваническая развязка),способность формировать мощные импульсы, близкие по форме к прямоугольным.
Среди многообразия случаев использования блокинг-генераторов можно выделить четыре главные:
формирователи импульсов;
сравнивающие устройства — компараторы;
импульсные автогенераторы;
делители частоты.
При использовании в качестве формирователей импульсов блокинг-генераторы работают в ждущем режиме. Важнейшими их характеристиками являются: чувствительность к запуску, длительность формируемых импульсов и её стабильность, предельно достигаемая частота срабатываний.

МультиВибратор Ройера

Мультивибратор Ройера ( рис. 8.14, 6) состоит из транзисторов 7 и Tz и трансформатора Тр с пятью обмотками и сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. [5]

Быу-Хой и Ройер [178], чтобы объяснить экспериментальные данные, предложили аналогичную схему. [6]

В схеме Ройера ( рис. 9 - 5, а) транзисторы переключаются под действием роста тока коллектора вследствие увеличения намагничивающего тока трансформатора в момент насыщения его сердечника. В целях получения относительно стабильной частоты выходного напряжения сердечник трансформатора должен быть выполнен из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, что увеличивает стоимость устройства и иногда приводит к повышенным потерям в сердечнике, поскольку рабочая индукция будет равна индукции насыщения.
Переброс генераторов Ройера с реостатно-емкостными связями может быть произведен и внешним импульсом: либо открыванием запертого транзистора, либо закрыванием открытого. В этих случаях нарушение равновесия Схемы усиливается положительными обратными связями и происходит переключение генератора. Указанное свойство формирователей широко используется при их применении в распределителях импульсов. [8]

В классической схеме автогенератора Ройера ( рис. 9 - 5, а и б) реверс полярности сигналов управления и переходный процесс переключения транзисторов начинаются после выхода из насыщения ранее открытого транзистора. [9]

Максимальный разброс частоты мультивибратора Ройера составляет примерно 1 ч - 2 % при возрастании температуры окружающей среды от 20 до 50, что значительно хуже результатов, полученных при использовании классической схемы мультивибратора. [10]

Задающий генератор выполнен по схеме Ройера с отпирающим смещением. Регулирование входного напряжения ЗГ ( следовательно, частоты) осуществляется посредством транзистора ЮТ, работающего в режиме эмиттерного повторителя. Сопротивление Кц является нагрузкой узла сравнения; с него подается напряжение на вход эмиттерного повторителя. [11]

Мультивибраторы построены на базе генератора Ройера. Мультивибратор 2MB работает с принудительным запуском. [12]

МультиВибратор на ОПТ

Тиристор

Тири́стор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n переходами и имеющий два устойчивых состояния: закрытое состояние, то есть состояние низкой проводимости (тиристор заперт) и открытое состояние, то есть состояние высокой проводимости.
Тиристор можно рассматривать как электронный выключатель (ключ). Основное применение тиристоров — управление мощной нагрузкой с помощью слабых сигналов, а также переключающие устройства. Существуют различные виды тиристоров, которые подразделяются, главным образом, по способу управления и по проводимости. Различие по проводимости означает, что бывают тиристоры, проводящие ток в одном направлении (например тринистор, изображённый на рисунке) и в двух направлениях (например, симисторы, симметричные динисторы).
Тиристор имеет нелинейную вольтамперную характеристику (ВАХ) с участком отрицательного дифференциального сопротивления. По сравнению, например, с транзисторными ключами, управление тиристором имеет некоторые особенности. Переход тиристора из одного состояния в другое в электрической цепи происходит скачком (лавинообразно) и осуществляется внешним воздействием на прибор: либо напряжением (током), либо светом (для фототиристора). После перехода тиристора в открытое состояние он остаётся в этом состоянии даже после прекращения управляющего сигнала, если протекающий через тиристор ток превышает некоторую величину, называемую током удержания.

ОПТ ( однополупериодный транзистор)

МультиВибратор на ОУ

Элементы схемы:
1) Операционный усилитель DA;
2) Цепь положительной обратной связи – R3, R4;
3) Цепь отрицательной обратной связи – R1, R2, VD1, VD2;
4) C – накопительный конденсатор.
б) Принцип работы. После включения питания операционный усилитель
начинает усиливать разность напряжений прямого и инверсного входов. Пусть
в начальный момент на прямом входе напряжение стало чуть больше, чем на
инверсном. Тогда их разность будет положительной. Она усиливается
операционным усилителем. На выходе возникает положительное напряжение,
которое по цепи положительной обратной связи прикладывается к прямому
входу. В результате очень быстро на выходе возникает максимальное
положительное напряжение операционного усилителя, близкое к напряжению
источника питания. На прямой вход приложено напряжение обратной связи.

Uо = (Uвых.max+ * R4)/(R3 + R4), (23)

Конденсатор С заряжается по цепи: Uвых max+, VD1, R1, C, корпус. По
мере зарядки положительное напряжение на инверсном входе возрастает, и как
только оно станет больше, чем Uо, их разность становится отрицательной,
напряжение обратной связи становится отрицательным, и на выходе возникает
максимальное обратное напряжение, близкое к напряжению питания. На
прямой вход приложено напряжение положительной обратной связи.

Uо = (Uвых.max- * R4)/(R3 + R4), (24)


Конденсатор заряжается по цепи: верхняя обкладка, R2, VD2, Uвых max- ,
нижняя обкладка. Как только отрицательное напряжение на конденсаторе, а
значит и на инверсном входе операционного усилителя, станет больше
отрицательного напряжения на прямом входе, их разность становится
положительной, и на выходе схемы опять возникает максимальное
положительное напряжение.
Длительность импульса tu тем больше, чем больше постоянная времени
τ = R1*C. Длительность паузы тем больше, чем больше постоянная времени
τ = R2*C.

Симметр. Мультивибратор

ССЫЛКА НА МУЛЬТИВИБРАТОР ВИКИПЕДИЯ

Симметричным мультивибратор называют при попарном равенстве сопротивлений R1 и R4, R2 и R3, ёмкостей C1 и C2, а также параметров транзисторов Q1 и Q2.
Симметричный мультивибратор генерирует сигнал «меандрового» типа, то есть сигнал, в периоде которого длительность импульса и длительность паузы одинакова.
Симметричный мультивибратор по «классической» схеме (см. рисунок) широко используется для учебных и демонстрационных целей в качестве простейшего по устройству генератора электрических колебаний. Данная схема обладает понятностью и очевидностью, а также не требует для реализации неудобных в расчётах и сборке индуктивностей и трансформаторов.
Практическое применение мультивибраторов на двух транзисторах ограничено сверху частотами в единицы мегагерц. На более высоких частотах оба транзистора с большой вероятностью запираются и для восстановления работы устройство надо отключать от источника питания и запускать заново, что во многих случаях неприемлемо.

Подключение внешних устройств к микросхеме по ГОСТу

ключ со стабилизацией коэффициента насыщения

Несимметричный триггер (триггер Шмита)

Триггер формирования
Триггер с эмитерной связью

Несимметричный триггер (триггер Шмита) имеет два устойчивых состояния, однако, в отличие от симметричного триггера, нахождение его в том или ином устойчивом состоянии зависит от величины входного сигнала.
Несимметричный триггер на дискретных элементах состоит из двух транзисторов, в эмиттерную цепь которых включён резистор (Рисунок 52). При таком включении напряжение на базе транзистора VT1 зависит от значения коллекторного тока iк2 транзистора VT2. В свою очередь, базовая цепь VT2 через делитель R1 R2 cоединена с коллекторной цепью транзистора VT1. Эти цепи создают замкнутую петлю положительной обратной связи, которая, как и в симметричном триггере, обеспечивает быстрое переключение триггера Шмита из одного устойчивого состояния в другое, когда оба транзистора работают в активном режиме.

RS-триггеры

RS-триггеры

Асинхронный RS-триггер с инверсными входами
RS-триггер[10][11], или SR-триггер — триггер, который сохраняет своё предыдущее состояние при нулевых входах и меняет своё выходное состояние при подаче на один из его входов единицы. Граф RS-триггера показан на рис. 9.
При подаче единицы на вход S (от англ. Set — установить) выходное состояние становится равным логической единице. А при подаче единицы на вход R (от англ. Reset — сбросить) выходное состояние становится равным логическому нулю. Состояние, при котором на оба входа R и S одновременно поданы логические единицы, в некоторых случаях является запрещённым, при такой комбинации RS-триггер переходит в третье состояние QQ=00. Одновременное снятие двух «1» практически невозможно. При снятии одной из «1» RS-триггер переходит в состояние, определяемое оставшейся «1». Таким образом RS-триггер имеет три состояния, из которых два устойчивых (при снятии сигналов управления RS-триггер остаётся в установленном состоянии) и одно неустойчивое (при снятии сигналов управления RS-триггер не остаётся в установленном состоянии, а переходит в одно из двух устойчивых состояний).
RS-триггер используется для создания сигнала с положительным и отрицательным фронтами, отдельно управляемыми посредством стробов, разнесённых во времени. Также RS-триггеры часто используются для исключения так называемого явления дребезга контактов.
RS-триггеры иногда называют RS-фиксаторами[12].