20920

ДОСЛІДЖЕННЯ СХЕМ ПОРІВНЯННЯ НАПРУГ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

На панелі Джерела натиснути відповідні кнопки вибору сигналу постійного струму і включити стенд. На панелі U вх натиснути кнопку Джер. 1 панелі Джерела встановити напруга на вході 1 компаратора рівне U вх = 3 В. На панелі натиснути кнопку Джер.

Украинкский

2013-08-01

452 KB

0 чел.

Лабораторна робота № 6

ДОСЛІДЖЕННЯ СХЕМ ПОРІВНЯННЯ НАПРУГ

Мета роботи: ознайомитися з принципом дії схем порівняння напруги, побудованих на операційних підсилювачах.

Порядок виконання роботи

Робота виконується на лабораторному стенді ЭС23.

  1.  Дослідження роботи операційного підсилювача в режимі компаратора (рис.6.1.).

     Рис.6.1.

1.1. Встановити змінну пластину №1.1.

1.2. На панелі «Джерела» натиснути відповідні кнопки вибору сигналу постійного струму і включити стенд. У зоні «1» натискувати кнопку «До».

1.3. На панелі «U вх» натиснути кнопку «Джер.1». За допомогою ручки      «Джер. 1» панелі «Джерела» встановити напруга на вході 1 компаратора, рівне U вх = +3 В.

1.4. На панелі натиснути кнопку  «Джер.2». Обертаючи ручку «Джер. 2» і контролюючи стани виходу компаратора за допомогою світлодіодів панелі «Uвих», визначити напругу на вході 2, при якому вихідна напруга змінить полярнист.ь на протилежну. Значення вхідної напруги вимірюється вольтметром «Uвх»,  вихідної напруги – вольтметром «Uвих».

1.5.  Повторити дії  п.1.4. для напруг на вході 1 компаратора, рівних +2в, +1, 0, -1в, -2в, -3в. Результати записати в табл. 6.1.

            Таблиця. 6.1

Uвх1, В

+3

+2

+1

0

-1

-2

-3

Uвх2, В

  1.  Дослідження тригера Шмітта (рис.6.2).

     

Рис.6.2.

2.1. Встановити змінну пластину №4. З'єднати клеми 1 панелі «Підсилювач, компаратор» з клемою 1 панелі «Тригер». З'єднати клема 2 панелі «Підсилювач, компаратор» з клемам 2 панелі «Тригер». Включити стенд.

2.2. На панелі «Тригер» натиснути кнопку «R3». Встановити напругу джерела «Джер. 2» рівне О В. Задаючи значення напруги «Джер. 1», вказані у верхньому рядку табл.6.2, виміряти вихідну напругу тригера вольтметром «Uвих». Результати занести в другий рядок табл. 6.2.

         Таблиця 6.2

Uвх,В

+0.5

+0.4

+0.3

+0.2

+0.1

0

-0.1

-0.2

-0.3

-0.4

-0,5

Uвих,В

(R3)

Uвих,В

(R4)

             

Продовження табл.6.2.

Uвх,В

-0,4

0,3

-0,2

-0,1

0

+0,1

+0,2

+0,3

+0,4

+0,5

Uвих,В

(R3)

Uвих,В

(R4)

  1.  Натиснувши на панелі «Тригер» кнопку «R4» повторіть дію п.2.2. Результати занесіть в третю строчку табл.6.2.

  1.  За даними табл.6.1 і табл.6.2 побудуйте передавальні характеристики компаратора і тригера Шмітта.

                

                                   Стислі  теоретичні відомості

Компаратором називається пристрій для порівняння двох напруг. Простий компаратор- це операційний підсилювач, до входів якого підключаються  напруги, що порівнюються.. Схема (а) і передавальні характеристики  (б, в) такого компаратора показані на рис. 6.2.

 

а)          б)           в)        Рис.6.2.       

У таких компараторів є два недоліки: залежність часу перемикання від швидкості зміни вхідного сигналу і «брязкіт» вхідної напруги при немонотонному вхідному сигналі.  Брязкіт ілюструється рис. 6.3.

   Рис.6.3.

Від цих недоліків вільні регенераторні компаратори, які иають назву «Тригер Шмітта» (рис.6.4, рис.6.5). Їх особливості полягають у наявності додатнього зворотного зв'язку і гістерезису передавальної характеристики.

          Значення вхідних напруг, які викликають зміну полярності (перемикання) на виході тригера,  називаються  пороговими напругами (U П ). Для схеми, представленої на рис 6.4,а порогова напруга, при якій відбувається перемикання тригера Шмітта, визначається виразом:

.

а)        б)

Рис.6.4

Для схеми, представленої на рис. 6.5,б значення порогової напруги знаходиться з виразу:

.

   а)         б)          Рис.6.5

      

Унаслідок дії позитивного зворотного зв'язку час перемикання тригера Шмітта визначається власної інерційністю ОП. Гістерезис передавальної характеристики приводить до значного зниження небезпеки «брязкоту».

Контрольні питання

1. Який пристрій називають компаратором?

2. Значення якого параметра операційного підсилювача дозволяє йому виконувати функції компаратора?

3. Чи корисна наявнисть петлі гістерезису в передавальній характеристиці тригера Шмітта?

4. Які корисні властивості додає компаратору введення позитивного зворотного зв'язку?

5. Яким чином можна змінити ширину петлі гистерезису в тригері Шмітта?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22349. Формула Коши и теорема о среднем 821.5 KB
  Пусть функция аналитична в связной области и непрерывна в . Тогда для любой внутренней точки этой области имеет место так называемая формула Коши: 1 где граница области проходимая так что область остается всё время слева. Таким образом формула Коши позволяет вычислить значение аналитической функции в любой точке области если известны граничные значения этой функции. Выбросим из области кружок радиусом с центром в точке и заметим что в полученной...
22351. Теоремы Лиувилля и Мореры 98 KB
  По определению аналитическая функция это функция комплексной переменной обладающая производной в каждой точке некоторой области D. Если функция fz аналитична в области D и непрерывна в то она обладает в каждой точке D производными всех порядков причем n я производная представляется формулой 1 где C граница области D. По определению производной и формуле Коши имеем: Но очевидно что при функция равномерна для всех на C стремиться к и следовательно по теореме 2 предыдущей лекции для случая семейства функций...
22352. Представление аналитических функций рядами 464 KB
  Ряды Тейлора. при каких условиях функция представима своим рядом Тейлора с центром в точке : 4 даёт Теорема 1 Коши. Функция представима своим рядом Тейлора 4 в любом открытом круге с центром в точке в котором она аналитична.
22353. Ряды Лорана 269.5 KB
  Поэтому обе формулы можно объединить в одну: 7 Полученное разложение 6 функции fz по положительным и отрицательным степеням za с коэффициентами определяемыми по формулам 7 называется лорановским разложением функции fz с центром в точке a; ряд 2 называется правильной а ряд 4 главной частью этого разложения. и в нашем рассуждении могут быть взяты сколь угодно близкими к r и R а q может сколь угодно мало отличаться от 1 то разложение 6 можно считать справедливым для...
22354. Примеры особых точек 2.06 MB
  Функции имеют в начале координат устранимую особую точку. Функции имеют начале координат существенную особую точку. Проверим справедливость теоремы Сохоцкого для функции . Целые функции.
22355. Бесконечно удаленная точка 682.5 KB
  Пусть функция аналитична в некоторой окрестности бесконечно удаленной точки кроме самой точки . В этом случае функция очевидно ограничена и в некоторой окрестности точки . Пусть функция аналитична в полной поскости. Но тогда функция ограничена во всей плоскости: для всех имеем .
22356. Приложение теории вычетов 797 KB
  Напомним что мероморфной называется функция fz все конечные особые точки которой являются полюсами. в любой ограниченной области такая функция может иметь лишь конечное число полюсов то все ее полюсы можно пронумеровать например в порядке не убывания модулей: Будем обозначать главную часть fz в точке т. Если мероморфная функция fz имеет лишь конечное число полюсов и кроме того является либо правильной регулярной ее точкой либо полюсом то эта функция представляется в виде суммы своих главных частей 3 и...
22357. Обращение степенных рядов 217.5 KB
  Выберем число столь малым чтобы в круге функция обращалась в нуль только в точке . Каждое значение из круга функция принимает в круге только один раз. В самом деле на окружности выполняется неравенство и по теореме Руше функция имеет в круге столько же нулей сколько и функция т. Итак пусть тот круг в котором функция принимает каждое значение ровно один раз а область плоскости ограниченная кривой кривая является простой кривой т.