Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2017-07-01 | 359 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель работы:
Изучение схем, основных параметров и характеристик аналоговых компараторов на операционных усилителях.
Теоретические сведения
7.1.1 Аналоговые компараторы
Компаратор предназначен для сравнения аналоговых напряжений,
одно из которых является входным (измеряемым) Uвх, а второе -
опорным (задающим) Uоп. В момент равенства мгновенных значений
входных сигналов напряжение на выходе компаратора резко изменяется. Кроме функций сравнения, компаратор осуществляет формирование выходных сигналов в виде двух дискретных уровней, один из которых соответствует логической единице, а другой - логическому нулю.
Схема простейшего компаратора для сравнения однополярных сигналов приведена на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 - Схема простейшего компаратора
В нее входит ОУ с цепями питания и коррекции. Схема не содержит обратных связей. Выходное напряжение компаратора Uвых определяется по формуле (7.1)
Uвых = Кuоу * (Uоп - Uвх) (7.1)
Так как Кuоу велик, а ООС отсутствует, то оно принимает одно
из двух дискретных значений (+Uнас) или (-Uнас). При Uоп > Uвх, а Uоп поступает на неинвертирующий вход ОУ, то достаточно даже незначительной разности входных сигналов (Uоп - Uвх), чтобы Uвых приняло значение (+Uнас). При Uоп < Uвх выходное напряжение принимает значение (-Uнас)
На рисунке 7.2. изображены характеристики Uвых = f(t) реального (сплошной линией) и идеального (пунктирной линией) компаратора. Из характеристики видно, что реальный компаратор переключается с некоторым запаздыванием и процесс переключения занимает некоторое конечное время.
Рисунок 7.2 - Характеристики реального и идеального компаратора
|
Рассмотренная схема обладает низкой помехоустойчивостью, так как компаратор может ложно переключиться под действием помехи с малым напряжением, наложенной на полезный сигнал. Это явление получило название "дребезга компаратора". Особенно это явление проявляется при малой скорости изменения входного сигнала. Для повышения помехоустойчивости работы в схему компаратора вводят положительную обратную связь.
Компараторы на ОУ позволяют сравнивать сигналы с порогом
чувствительности, равным десяткам микровольт, при времени переключения порядка единиц микросекунд. Специализированные интегральные компараторы имеют несколько худший порог чувствительности (порядка сотен микровольт) при меньшем времени переключения (порядка сотен наносекунд).
Подготовка к работе
7.2.1 Изучить принцип работы, параметры, характеристики схем компараторов на основе ОУ.
7.2.2 Изучить порядок расчета элементов схем и их качественных характеристик.
7.2.3 Нарисовать исследуемые схемы компараторов.
7.2.4 Ознакомиться с порядком сборки схем на стенде.
План работы
7.3.1 Соберите схему компаратора для сравнения однополярных сигналов согласно рисунку 7.3.
|
|
7.3.2.Соберите схему источника регулируемого стабилизированного источника напряжения по рисунку 7.2
|
7.3.2 Исследовать работу устройства, изменяя уровень входного сигнала от источника питания вручную при Uоп = const = 1В. Определить порог чувствительности компаратора, используя для этого осциллограф. По осциллографу определяют момент срабатывания компаратора и определяют разность DUвх.min = Uоп - Uвх.сраб, которая и будет характеризовать порог чувствительности. Uвх.сраб и Uоп замеряют с помощью цифрового вольтметра.
7.3.3 Подать на вход компаратора синусоидальный сигнал соответствующей амплитуды (Uвх.m > Uоп) и частотой f = 1кГц от генератора. Убедиться в правильности функционирования схемы по осциллографу.
|
7.3.4 Зарисуйте осциллограммы входных и выходных сигналов компаратора при:
а) Uоп = 0;
б) Uоп = 1В.
7.3.5 Сравните результаты практического исследования с теоретическими расчетами и сделайте выводы.
7.4 Контрольные вопросы
7.4.1 Назовите основные особенности построения компараторов на ОУ.
7.4.2 Почему в таких схемах, как правило, не используются ООС?
7.4.3 Как можно повысить помехоустойчивость компаратора?
7.4.4 Как определить синфазное напряжение на входах компаратора для сравнения однополярных сигналов?
7.4.5 Как осуществляется в компараторах формирование нужных значений логических уровней цифровых микросхем U1вых и U0вых.
7.4.6 В чем отличие значений основных параметров компараторов на ОУ и в виде специализированной интегральной микросхемы?
7.4.7 Начертить схему двухпорогового компаратора и временные диаграммы ее работы.
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!