Недахопам пералічаных кампаратараў з’яўляецца наяўнасць многаразовых пераключэнняў выхаднога сігналу пры бразджанні ўваходнага сігналу каля велічыні апорнага. Гэта бразджанне прынцыпова нельга пазбегчы з-за наяўнасці шуму. Многаразовыя пераключэнні скарачаюць тэрмін службы прылады ў выніку дзеяння пераходных працэсаў ці нават зрушваюць алгарытм яе работы. Таму на практыцы ўжываюць кампаратары, якія маюць рэлейную статычную характарыстыку з гістэрэзісам. Велічыня гістэрэзісу павінна быць большая за велічыню бразджанняў. Гістэрэзіс атрымліваюць шляхам уводу ў схему кампаратара ці АУ дадатнай зваротнай сувязі, якая ажыццяўляецца ўключэннем элемента з няроўным бясконцасці супраціўленнем паміж выхадам і неінверсавальным уваходам. Кампаратары з гістэрэзісам называюцца трыгерамі Шміта. Прынцыповыя схемы трыгераў Шміта прыведзены на мал. 48.
|
Мал. 48. Прынцыповыя схемы кампаратараў з гістэрэзісам: а) неінверсавальны трыгер Шміта; б) інверсавальны трыгер Шміта |
Напружанне на неінверсавальных уваходах трыгераў Шміта вызначаецца ўваходным (для неінверсавальнага) ці апорным (для інверсавальнага) напружаннем і выхадным напружаннем. Выразы для напружанняў на неінверсавальных уваходах атрымліваем з ураўненняў, складзеных па метадзе вузлавых патэнцыялаў для вузла каля неінверсавальнага ўваходу з улікам нулявых уваходных токаў. Для неінверсавальнага і інверсавальнага трыгераў Шміта атрымліваем адпаведна
, (4.5)
. (4.6)
Пераключэнне трыгераў ажыццяўляецца як і пры разглядзе АУ без зваротных сувязей. Пры U+ > U– Uout = Uout,max » + E, пры U+ < U– Uout = Uout,min » –E, дзе +E, –E ¾ напружанні дадатнай і адмоўнай крыніц сілкавання АУ; Uout,max, Uout,min ¾ максімальнае і мінімальнае напружанні на выхадзе АУ ў рэжыме насычэння. Для неінверсавальнага трыгера Шміта ў якасці U– выступае апорнае напружанне. Падстаўляючы UREF, Uout,max і Uout,min у (4.5), атрымліваем для неінверсавальнага трыгера Шміта
; (4.7)
; (4.8)
; (4.9)
, (4.10)
дзе Uup, Ulow, DU, Ubias – верхні і ніжні парогі спрацоўвання, гістэрэзіс пераключэння і напружанне зрушэння адпаведна. З (4.7)–(4.10) выцякае, што неінверсавальны трыгер Шміта пры высокім напружанні на выхадзе дадае да ўваходнага сігналу некаторую велічыню, у выніку чаго напружанне на неінверсавальным уваходзе дасягае апорнага пры меншым уваходным сігнале, і наадварот. Выхад неінверсавальнага трыгера не закранае апорнага напружання. Пры пераключэнні трыгера скачком мяняецца дадаваемая да ўваходнага сігналу велічыня.
Для інверсавальнага трыгера Шміта ў якасці U– выступае ўваходнае напружанне. Калі падставіць UREF, Uout,max і Uout,min у (4.7), атрымаем
; (4.11)
; (4.12)
; (4.13)
(4.14)
З (4.11)–(4.14) выцякае, што інверсавальны трыгер Шміта пры высокім напружанні на выхадзе дадае да апорнага сігналу некаторую велічыню, у выніку чаго напружанне на інверсавальным уваходзе дасягае апорнага пры большым уваходным сігнале, і наадварот. Пры пераключэнні інверсавальнага трыгера скачком мяняецца дадаваемая да апорнага сігналу велічыня. Статычныя характарыстыкі трыгераў Шміта прыведзены на мал. 49. Гэтыя характарыстыкі часта называюць перадатачнымі.
Мал. 49. Статычныя характарыстыкі трыгераў Шміта: а) неінверсавальны трыгер; б) інверсавальны трыгер
21.Стабилизация гистерезиса в Триггерах
У кампаратараў на мал. 48. узроўні спрацоўвання і гістэрэзіс не з’яўляюцца прэцэзійнымі ў сувязі з некантралюемым і нестабільным адрозненнем напружання насычэння АУ ад напружання крыніц сілкавання. Для забеспячэння стабільнасці ўзроўняў спрацоўвання на выхадзе АУ ўстанаўліваюць фармавальнік напружання, у якасці якога выкарыстоўваюць двуханодны стабілітрон (мал. 50) ці схему трыгера Шміта з двума дадатковымі кампаратарамі на ўваходзе, якая прыведзена на мал. 51. Састаўны эмітэрны паўтаральнік на мал. 50б. прызначаны для забеспячэння неабходнага току праз стабілітрон у выпадку, калі максімальны выхадны ток АУ меншы за мінімальны ток стабілізацыі.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
