Cхемотехника. Исаев С.Г. - 70 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

70
потенциалам источников питания, а длительность
t
и
генерируемого им-
пульса обычно задается с помощью резисторов и конденсаторов, вклю-
чаемых в цепи обратных связей.
В лабораторной работе исследуется наиболее распространенная
схема одновибратора на основе ОУ (см. рис. 5.1). Принцип ее действия за-
ключается в следующем. В исходном положении ОУ находится в состоя-
нии отрицательного насыщения
u
вых
= U
нас–
. При этом потенциал инверти-
рующего входа к моменту прихода сигнала запуска определяется напря-
жением на открытом диоде
VD4 u
и
(t
1
) = U
D4
≈ 0,7 В, а неинвертирующего
u
н
– коэффициентом положительной обратной связи
.
2118
21
п
RR
R
+
=β
(5.1)
Это состояние устойчиво, если выполняется неравенство
u
и
> u
н
= β u
вых
.
С приходом через дифференцирующую цепь
С11, R19 и открытый
диод
VD5 положительного перепада входного напряжения U
вх
в момент
времени
t
1
, превышающего удвоенное прямое напряжение на диоде,
U
вх
> U
D4
+ U
D5
≈ 1,4 В
напряжение на неинвертирующем входе становится больше, чем на инвер-
тирующем (
u
н
> u
и
), и выходное напряжение ОУ скачкообразно изменяется
до уровня положительного насыщения
u
вых
= U
нас+
, который фиксируется
за счет действия ПОС. Конденсатор
С10 начинает заряжаться по закону
() ()
(
)
(
)
11
/
íàñ
/
1èèñ
1
τ−
+
τ−
−+==
tt
eUetututu , (5.2)
где
τ
1
= R17С10 – постоянная времени, пока напряжение на нем в момент
времени
t
2
не станет чуть больше, чем на неинвертирующем входе
u
н
(t
2
) = β
п
U
нас+
. (5.3)
Тогда выход ОУ переходит в состояние отрицательного насыщения,
напряжение
u
н
резко падает, конденсатор С10 разряжается через диод
VD4, и одновибратор оказывается в исходном стабильном положении до
прихода следующего переднего фронта входного сигнала.
Длительность сформированного импульса
t
и
, как следует из времен-
ной диаграммы на рисунке 5.5, можно определить, приравняв (5.2) и (5.3)
при
t = t
2
:
.
)1(
ln
пнас
4нас
12и
β−
−
τ=−=
+
+
U
UU
ttt
D
(5.4) 
потенциалам источников питания, а длительность tи генерируемого им-
пульса обычно задается с помощью резисторов и конденсаторов, вклю-
чаемых в цепи обратных связей.
      В лабораторной работе исследуется наиболее распространенная
схема одновибратора на основе ОУ (см. рис. 5.1). Принцип ее действия за-
ключается в следующем. В исходном положении ОУ находится в состоя-
нии отрицательного насыщения uвых = Uнас–. При этом потенциал инверти-
рующего входа к моменту прихода сигнала запуска определяется напря-
жением на открытом диоде VD4 uи(t1) = UD4 ≈ 0,7 В, а неинвертирующего
uн – коэффициентом положительной обратной связи
                                            R 21
                                  βп =               .                                  (5.1)
                                          R18 + R 21
     Это состояние устойчиво, если выполняется неравенство
                                  uи > uн = β uвых.
     С приходом через дифференцирующую цепь С11, R19 и открытый
диод VD5 положительного перепада входного напряжения Uвх в момент
времени t1, превышающего удвоенное прямое напряжение на диоде,
                            Uвх > UD4 + UD5 ≈ 1,4 В
напряжение на неинвертирующем входе становится больше, чем на инвер-
тирующем (uн > uи), и выходное напряжение ОУ скачкообразно изменяется
до уровня положительного насыщения uвых = Uнас+, который фиксируется
за счет действия ПОС. Конденсатор С10 начинает заряжаться по закону
                                                                     (            )
                   u ñ (t ) = u è (t ) = u è (t1 )e −t / τ1 + U íàñ + 1 − e −t / τ1 ,   (5.2)

где τ1 = R17С10 – постоянная времени, пока напряжение на нем в момент
времени t2 не станет чуть больше, чем на неинвертирующем входе
                                      uн(t2) = βпUнас+.                                 (5.3)
      Тогда выход ОУ переходит в состояние отрицательного насыщения,
напряжение uн резко падает, конденсатор С10 разряжается через диод
VD4, и одновибратор оказывается в исходном стабильном положении до
прихода следующего переднего фронта входного сигнала.
      Длительность сформированного импульса tи, как следует из времен-
ной диаграммы на рисунке 5.5, можно определить, приравняв (5.2) и (5.3)
при t = t2:
                                                  U нас+ − U D 4
                       t и = t 2 − t1 = τ ln                        .                   (5.4)
                                                  U нас+ (1 − β п )

                                             70

Страницы