Чижма С.Н. - Основы схемотехники 2008 (1055377), страница 40
Текст из файла (страница 40)
В первый момент в>ьткодное напряжение также будет увеличиваться. В этом случае уу уменьшает Фь>тельность импульса, при котором транзистор гТ открыт. В этом случае —,; >.'Ортоянная составляющая выходного напряжения уменьшается, г.е. происходит 4ГЬ стаб~лизация Аначогично работают повышающий н инаертнрукппий стабилизаторы с тси разницей, что благодаря другому порядку включения катушки, диода и транзистора в повышающем стабилизаторе выходное напряжение остается суммой входйоц напряжения и напряжения иа катушке, а в инвертирующем — напряжение на катушке, приложенное к выходу стабилизатора через диод, получается отрзшательным, Существуют также импульсные стабилизаторы напряжения, в которых в качестве узла накопления энергии используется импульсный трансформатор.
Достоинство таких стабилизаторов, а точнее преобразователей напряжения ~они могут быть как повышающими, так понижающими и инвергнрующими) — гальваническая развязка между источником входного напряжения и нагрузкой, н возможность получения нескольких выходных напряжений. Принцип работы такого преобразователя, получившего название обратноходового, рассмотрим по упрощенной структурной схеме, изображенной на рис,17.12. гз Рис. 17.12, Структурная схема обратноходового импульсного стабилизатора напряжения Обмотки трансформатора фазированы таким образом, что когда транзистор РТ находится в состоянии насыщения и через первичную коллекторную обмотку ~счет линейно нарастающий ток, полярность напряжения на диоде обратная, н ток через вторичную обмотку не идет.
Происходит накопление энергии в трансформаторе. Ко~да )'Т переходит в состояние отсечки, полярность напряжения на вторичной обмотке изменяется, открывается диод, и через нагрузку начинасг течь ток, который поддерживается зарядом конденсатора С. Нетрудно заметить, что работа о брати оходового преобразователя аналогична работе инвертнруюшего стабилизаюра (рис.)7.10, в). Импульсный трансформатор может иметь не.- сколько вторичных обмоток с соответствующим образом включенными днодамн. и таким образом становится возможным получение двух и более (в том числе разнополярпых) выходных напряжений. Определенным недостатком импульсных стабилизаторов по сравнению с линейными является наличие у них переменной составляющей тока нагрузки, 234 ;, .'„',,тому импульсные ИСН не применяют в аналоговых устройствах со слабыми ~ "нвдами, илн же используют совместно с линейными стабилизаторами Практически все современные импульсные стабилизаторы содержат регул и ,К у~йшнй транзистор гТ(биполярный или МОП) и устройство управления, а диод, ".„'гэушка и конденсаторы являются внешними элементами.
1'иновал структурная - '- 'схема устройства управления с ШИМ изображена на рис.17.13 и содержит такой 1 ~~' кзк и в линейном стабилизаторе ИОН и усилитель ошибки 7ЭА ь выход которого --"~~дйс1вонен к одномУ из входов компаратора напряжения 27Аг Я !7 Рнс.!7.13. Структурная схема устройства управления ИСН На другой вход ком паратора подастся пилообразное напряжение от специаль — -' йбготенератора ГЛИН. В результате на выходе ком паратора получаю ~ся импульсы -'; -'.з)впемейной скважности, определяемой разностью между опорным напряжением и !1встЬЮ выходного напряжения, подаваемого на усилитель 77А~ с резистивного .
' 11вдитвля Ж, ль Зги импульсы усиливаются буферным усилителем и подаются ца ввв3'уегулируюшего транзистора. Для стабилизаторов с фиксированным выходньпг -';.. надрюйением резистивный делитель устанавливается внутри микросхемы, для ';";;„р1абнлизагоров с регулируемым выходным напряжением применяют внешний ',, -двднталь, сопротивления резистора которого определяют величину выходного 1 к ',";=.,ЙйтгРяэяения. Диод гзэ должен иметь малое прямое падение напряжения и ми'...'! взгмвдьное время переключения, поэтому обычно используются диоды Шоттки г:„, - '„' В качестве примера реализации на рис.17.14 приведена принципиальная "-.:: ',~ЩМаимпульсного стабилизатора напряжения на ИМС ЬМ2594-5.0.
Стабилиза, трр имеет всего четыре внешних элемента и полностью соответствует типовой )ягвме понижающего стабилизатора вместе с устройством управления :-.:;:;;::::~но.17А4. Принципиальная схема понижающего стабилизатора напряжения э, ГЛАВА 18 ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ 18.1.
Общие положении В системах управления различными объектами и процессами, при измерении физических величин первичная информация, получаемая от различных датчиков, как правило, поступает в аналоговой форме. Эту информацию в дальнейшем необходимо обрабатывать в соответствии с заданным алгоритмом. Обработка аналоговых сигналов, хранение, передача, отображение представляет определенные трудности и осуществляется с большой погрешностью.
Обработку этой информации удобнее вести в цифровой форме. Процессы, происходящие в обычных аналоговых электронных схемах, можно рассматривать как результат математических вычислений. Например, усиление можно считать умножением на константу, смешивание сигналов — сложением, а ослабление в делителе напряжения — делением на константу, модуляцию — умножением двух чисел. Для фильтрации сигналов можно использовать цифровые фнльтрь, В будушем обработка сигналов, их передача и регистрация в большинстве случаен будет осуществляться цифровыми методами, Достоинством цифровой обработки сигналов являются абсолю пия повторяемость, свободная от влияния слу тайных изменений параметров, их разброса, легкость цифрового управления и запоминание всех функций. Возможность свободно манипулировать сигналами во времени обеспечивает реализацию такой обработки, которая слишком дорога или невозможна в аналоговом исполнении, например, гребенчатые фильтры, Представление результатов цифровой обработки сигналов в большинстве с.тучаев требует представления в аналоговой форме.
В качестве примера можно привести воспроизведение музыки с компакт-дисков, Любая система, используюшая цифровую обработку сигналов, предполагает преобразование сигналоа из аналогового вида в цифровой и затем. после обработки, из цифрового в аналоговый вид. Для этих целей применяются аналого-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Развитие направления цифровой обработки сигналов основано на улучшении параметров и возможностей АЦП и ЦАП, а также с использованием программных возможностей ЦОС. Из литературы по АЦП и ЦАП наиболее значительной представляется монография ГИ,Воловича "Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых элекгропных устройств", в которой подробнейшим образом описаны современные методы и средства построения таких преобразователей, приведено большое количество справочною материала.
236 Аналого-цифровые преобразователи представляют собой устройства, нред- —,!;!:: ы!зв«~аченные для преобразования электрических величин (напряжения, тока, со -,;.:«;рогт«вяления, емкости) в цифровой код. Наиболее часто входной величиной я в ";~«в«ся напряжение. Цнфро-аналоговые преобразователи предназначены для преобразования ч««йда, представленного, как правило, в виде двоичного кода, в напряжение щщток, пропорциональные этому числу функциональная схема типичной аналого-цифровой системы, содержа', й)~ййнфровой сигнальный процессор(ЦСП), представлена на рис. ! 8.1. Обьп!но, ,":~~кде чем подвергнуться аналого-цифровому преобразованию, аналоговый , "-«й«гнвд проходит через цепи нормализации, которые выполняют такие функ- ~~и, Как усиление или ослабление и фильтрация.
Для подавления нежелатель !,««!ь«к':сигналов вне полосы пропускання и предотвра!ценна наложении спект::, 'ро««не!обходим фильтр низких частот или полосовой фильтр П!' ! !' 1! 1 1 ! ! 1 1 '! ! Рис.18.!. Структура аналого-цифровой системы, дискретизация и квантование аналогового сигнала Схема работает в реальном масштабе времени. В ней АЦ!1 непрерывно '- „-$3«йяретизирует сигнал с частотой, равнойГл, и выдает новый отсчет процес -' ' Фрру'ЦСП стой же частотой.
Для обеспечения работы в реальном масштабе 6)зФМни ЦСП должен закончить все вычисления в пределах интервала диск ;, '«!4~йзацни 1/6 и передать выходной отсче! на ЦАП до поступления следуюше- :~«зя)тенета с АЦП ЦАП требуется только в том случае, когда данные необходимо преобра-, „' ввв!втьобратно в аналоговый сигнал (например, в случае голосово! о или зву !":.::;ного! приложения). Во многих приложениях после первоначального знато .„";;'в".Й!«фрового преобразования сигнал остается в цифровой форме. Кроме !ого, -,":,-,Фчеотвуют устройства подобные С!)-проигрывателю, в которых цСП отве,««~~тйсключительно за формирование сигнала на цАП. В случае испол ьзова 237 ния ЦАП, на его выходе для подавления'нежелательных верхних гармоник необходимо применять фильтр, как правило, низких частот.
В процессах аналога-цифрового и цифре-аналогового преобразования используются три независимых операции; дискретизация сигнала по времени— выборка значений исходной аналоговой величины в некоторые наперед заданные моменты времени, квантование — округление до некоторых известных величин полученной в дискретные моменты времени последовательности значений исходной аналоговой величины по уровню и кодирование — замена найденных квантованных значений числовыми кодами. Понимание этих процессов является основополагающим фактором в оценке применения АЦП и ЦАП. Процесс пифро-аналогового преобразования предполагает выполнение следующих операций: формирование дискретных значений выходного сигнала, отличающихся на некоторое значение и постановка каждому сформированному уровню в соответствие некоторого кода и последовательное, с заданным временным интервалом, присвоение выходному сигналу значений выделенных уровней, соответствующих входному коду.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
