Схемотехника: Лабораторный практикум, страница 21

U_m/RC = – ΔU_вых/ t_и.                                               (6.3)

Обычно амплитуда входного напряжения U_m и длительность линейно изменяющейся стадии выходного напряжения, совпадающая с  t_и, являются исходными величинами. Амплитуда ΔU_вых также должна быть задана. При задании амплитуды следует иметь в виду, что ОУ должен работать в линейном режиме усиления, т. е. не входить в область насыщения выходного сигнала. Для этого рекомендуется при U_п = ±15 В задавать ΔU_вых не более 6...7 В. В итоге произведение RC становится известным. Остается лишь выбрать конкретные значения R и C. Если не учитывать ток, ответвляющийся в нагрузку схемы, то амплитуда выходного тока ОУ должна быть равна U_m/R. Предельно допустимый выходной ток ОУ известен из справочных данных. Отсюда может быть рассчитано минимально-допустимое значение R для выбранного типа ОУ. Существует также ограничение на максимальное значение R. Для обеспечения стабильности параметров схемы ток, определяемый отношением U_m/R, должен многократно превышать значение входного тока ОУ. Обычно это выполняется, если R менее 1 МОм.

6.3. Задание на проведение исследований

1. Ознакомьтесь с описанием аналогового коммутатора КР590КН9. С помощью перемычек, соединяющих входы управления с нулем схемы или с источником напряжения +5 В, подайте на входы управления комбинации сигналов, соответствующие включенному и выключенному состояниям ключей. Проверьте сопротивление каналов коммутатора с помощью омметра во включенном и выключенном состоянии.

2. Исходя из заданных преподавателем амплитуды входного напряжения U_m, частоты следования импульсов и амплитуды выходного сигнала ΔU_вых рассчитайте значения R и C по формуле (6.3).

3. Соберите схему интегратора (рис. 6.2). Для этого подайте на соответствующие входы ОУ питание ± 15 В. Подайте с выхода генератора специальных сигналов на вход схемы импульсы напряжения типа «меандр» и с помощью осциллографа исследуйте зависимость амплитуды пилообразного напряжения от амплитуды входных импульсов.

4. Присоедините к схеме, собранной по п.3, аналоговый ключ

параллельно интегрирующему конденсатору, как это показано на рис. 6.3. На управляющий вход коммутатора необходимо подавать импульсы, снимаемые с выхода синхронизации используемого генератора сигналов. С помощью осциллографа ознакомьтесь с формой выходных импульсов и сравните их с формой сигналов, полученных в п.3.

6.4. Содержание отчета

Отчет должен содержать исследуемые схемы, расчет элементов интегратора, совмещенные во времени осциллограммы входных и выходных сигналов, выводы.

6.5. Вопросы для самопроверки

1. Возможно ли использование биполярных транзисторов вместо полевых в аналоговых коммутаторах?

2. В чем состоят преимущества и недостатки аналоговых ключей на биполярных и полевых транзисторах?

3. Чем обусловлена погрешность, вносимая в обрабатываемый сигнал аналоговым коммутатором?

4. Каково назначение аналогового коммутатора в схеме рис. 6.3?

5. Чем обусловлена форма выходных импульсов схемы интегратора на операционном усилителе?