Разделы сайта

Простейшие преобразователи

Рис. 1.5. Преобразователь напряжения в частоту с коэффициентом преобразования 100 Гц/В.

Применение усилителя 140УД1 для построения интегратора объясняется тем, что он имеет высокую скорость нарастания выходного напряжения, необходимую для

быстрого восстановления напряжения на выходе интегратора, до величины ΔUВЫХ после достижения этим напряжением порогового значения, определяемого потенциалом на неинвертирующем входе компаратора. Для качественной работы преобразователя в широком диапазоне изменения входных напряжений на входе интегратора включена пара согласованных биполярных транзисторов. При этом увеличивается коэффициент усиления ОУ (до 30-50 тыс.) и уменьшаются входные токи (до 0,5 мкА). Напряжение смещения нуля входных транзисторов устраняется внешней балансировкой с помощью подстроечного резистора

R6.

Поскольку коэффициент усиления составного усилителя значительно возрастает по сравнению с коэффициентом усиления ОУ 140УД1, в схему введены две цепи частотной компенсации: R7C1 и R8C3. Интегрирующим конденсатором является С4. Диоды VD1 и VD2 включены в схему для защиты компаратора от перегрузок по входу.

Второй ОУ используется в режиме компаратора напряжения. Пороговое напряжение-4В обеспечивается подключением к неинвертирующему входу А2 резистивного делителя R10, R11 и источника питания 6 В. Когда выходное напряжение интегратора достигает порогового значения, включается компаратор и открывается транзисторный ключ VT3, замыкающий цепь положительной ОС компаратора. Эмиттерный ток насыщенного транзистора VT3, приблизительно равный 11 мА, поступает в суммирующую точку компаратора, поддерживая тем самым напряжение на неинвертирующем входе на уровне потенциала земли. При этом напряжение на выходе интегратора начинает быстро убывать (по модулю). Когда потенциал на инвертирующем входе компаратора достигает нуля, компаратор переключается и закрывает транзисторный ключ VT3. Затем цикл повторяется.

Резистор R12 включен в схему для ограничения базового тока транзистора VT3; конденсаторы С5 и С6 ускоряют процесс включения - выключения этого транзистора.

Время t1, в

течение которого напряжение на выходе интегратора изменяется от 0 до -4 В, определяется постоянной времени R1C4 и приращением амплитуды входного напряжения ΔUВХ:

t1=RlC4ΔUВЫХ/ΔUBX. (1.3)

Время сброса интегратора

t2 = C4(ΔUВЫХ/IК) = R11С4(ΔUВЫХ/UП -) (1.4)

где ΔUВЫХ -максимальный размах напряжения на выходе интегратора; IК - коллекторный ток открытого транзистора VT3; UП - -напряжение питания. Для ΔUВЫХ справедливо следующее выражение:

ΔUВЫХ = R10UП- /(R10+R11) (1.5)

С помощью выражений (1.3) - (1.5) легко определить период генерируемых импульсов:

T = R10C4UП-/(R10+R11)(R1/ΔUВХ + R11/UП-) .

Так как в данном случае справедливо неравенство R1/ΔUВХ >> R11/UП- , выражение для определения частоты выходных импульсов можно представить в виде f = (R10+R11)(ΔUВХ/ R1R10C4UП-). Из этого выражения следует, что схема имеет линейную зависимость частоты f от входного напряжения с коэффициентом преобразования 100 Гц/В.

Перейти на страницу: 1 2 3

Самое читаемое:

Модернизация зеркальной антенны гигагерцевого диапазона
Антенна - устройство для излучения и приёма радиоволн (разновидности электромагнитного излучения). Антенна является конвертором электрического тока радиочастотного диапазона в электромагнитное излучение и наоборот. Форма, размеры и конструкция антенн разнообразны и зависят от длины излучаемых или принимаемых волн и назначения анте ...

www.techstages.ru : Все права защищены! 2020