Генератор импульсов на тиристорах в ждущем режиме. Генератор импульсов на тиристорах в автоколебательном режиме. Свойство прозрачности тригеров, защелка. R-Sтриггер на логических элементах. Триггер на однопереходном транзисторе, страница 5

Вопрос 28

Симметричный и несиметричный способы управления ключевыми каскадами.

Нессиметричный:

Более экономичный, т.к. в режиме ШИМ противофаза переключает 2 транзистора, а из оставшихся 2-х один постоянно закрыт, а второй постоянно открыт.

Например для П-образной схемы для первого направления вращения противофазы переключается VT1 и VT2. это значит, что если VT1 открыт, то VT2 закрыт, и наоборот. При этом VT4 постоянно открыт, то VT3 постоянно закрыт. Тогда для открытия VT1 ток течет по цепи +E₀®откр.VT1®якорь®откр.VT4®земля. образуется ШИМ импульс. Пауза между импульсами VT1 закрыт, VT2 – открыт. Ток протекает по цепи якорь® откр.VT4®откр.VT2 и диод VD2® якорь, под действием ЭДС самоиндукции якоря.

В Т-образной схеме противофаза переключает VT1 и VT2. VT4 постоянно открыт, то VT3 постоянно закрыт. Ток протекает по цепи +E₀₁®VT1®якорь®-E₀₁. Через постоянно открытый  VT4 он не течет, т.к. он противонаправлен VT4. после переключения транзисторов закрывается VT1 и открывается VT2. ток течет по цепи якорь®VD4®VT4® якорь под действием ЭДС самоиндукции. Для другого направления вращения все аналогично, но переключаются другие транзисторы.

Симметричное:

Симметричный режим состоит в том, что противофазно переключаются все 4 транзистора. Если VT1 и VT4 открыты, то в это время VT2 и VT3 закрыты, затем наоборот. Если длительность открытого состояния всех четырех ключей одинаковы, то при открытом VT1 и VT4 для П-образной схемы, ток течет по цепи +E₀®откр.VT1®якорь®откр.VT4®земля. После переключения ток течет по цепи +E₀®откр.VT3®якорь®откр.VT2®земля в обратном направлении, и т.к. временные интервалы одинаковы, то импульсы токов тоже одинаковы. Следовательно постоянная составляющая тока отсутствует, вращения нет. Если начинается привалирование длительности открытого состояния первой пары и соответственно уменьшение длительности другой пары в пределах неизменного ШИМ периода, то появляется вращение. Более низкий КПД, т.к. действуют все 4 ключа одновременно.

Вопрос 29

Инвертирующее включение ОУ

Из внешнего вида схемы следует, что необходимо как минимум 3 навесных внешних элемента в дополнение к микросхеме. Это R обратной связи, которое припаивается между выходом и -входом. R1 – между выходом и землей. R2 – между +входом и землей. Если нужна балансировка 0, то дополнительно нужна схема балансировки. Типовых 2 варианта схем балансировки:

Это делитель, который может быть подключен к тем-же источникам, что и ОУ, или к меньшему источнику питания ±1В достаточно, т.к. балансировочное напряжение на входах  - мВ. Общая мощность этого делителя – минимальная и расчитывается из условия:

1.  из справочника известен входной ток ±ОУ.

2.  мощность, потребляемая делителем должна быть в 10 раз больше. Это условие для любых резистивных цепей.

На резисторах R3, R8 выделяется до 90% напряжения питания. Резисторы R6, R7 введены для образования средней мощности делителя. Их общее сопротивление = сопротивлению патенциометра R4. R5 больше в 10 раз в сравнении с резисторами R1 и R2 входа ОУ, что бы не было влияния балансной цепи на вход ОУ. Подключаем движок потенциометра по выбору – или + вход. Обычно подключается к тому элементу ОУ, на который не подается информационный сигнал. Здесь свободно + вход. В современном ОУ этот вариант не используется, т.к. много элементов и подключение к одному из входов. Имеются 2 специальных электрода в системе выводов ОУ.

Электроды N_c включены в эмиттерные цепи 1-го параллельного балансного каскада ОУ. Изменяя положение движка настраиваем балансировку симетрии, а в конечном итоге устанавливаем 0 на выходе. Если ОУ без внутренней частотной коррекции, то необходимы навесные элементы частотной коррекции. Простейшая частотная коррекция C1 сужает полосу пропускания ОУ. Второй вариант С2, тоже сужает полосу пропускания. Более современные варианты коррекции подключение конденсаторов к специальным выводам, по схеме, рекомендуемой справочником.

Коэффициент усиления

Эквивалентная схема ОУ с внешними навесными элементами. Протекают 2 тока:

    (1)                    (2)

в следствии глубокой отрицательной ОС разность потенциалов между – и + входами нулевая.Þ что схема принимает следующий вид.

Но т.к. в цепи существует R_диф, которое бесконечно велико, то токи I₁ » I₂

1.  выходной сигнал инвертирован по отношению ко входному.

2.  коэфф. усиления можно регулировать от 0 до максимума

3.  входное сопротивление инвертирующего включения ОУ из второй схемы – это R1

недостаток – низкое входное сопротивление.

4.  резистор R_ос определяется величиной сопротивления R1*K_у (выбранного нами)

5.  токи смещения примерно равны друг другу.

Вопрос 30

Неинвертирующее включение ОУ

Это включение аналогично инвертирующему, но сигнал подается на +вход, и т.к. сопротивление +входа теоретически бесконечно велико по отношению к земле, то следовательно первый вывод: схема неинвертирующего включения имеет бесконечно большое входное сопротивление – достоинство. Тем не менее применяется редко в следствие привычки к инвертирующему включению.

2.  схема не инвертирует входной сигнал.

3.  сопротивление R1 не является нагрузкой предыдущему каскаду, как это было в инвертирующем включенииÞ оно может быть любым. Тоже самое по отношению к R_ос, которое зависит от R1 и выбранному коэффициенту усиления.

4.  коэффициент усиления схемы К_{неинв. выкл}=1+ R_ос/ R1 не может быть <1.

Составим уравнение для эквивалентной схемы:  (1)         (2)     Þ

т.е. коэффициент усиления начинается с 1 и сигнал не инвертируется.

Т.о. если нет необходимости усиления с 0, то второе неинвертирующее включение предпочительней для усилительный цепей (не для операционных), т.к. входное сопротивление в несколько порядков выше в сравнении с инвертирующим.