Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 68
Текст из файла (страница 68)
подкльоченного к источнику напряжения. мсьжно сделать ~аь чтобы ельнь х ва вы. хоче изменя кя н лрелезах, скажем. о~ 15 В до потенциала темза В дальнея- ГНЕМ ВЬГ УВНЛНТЕ, "ГАЛО ДЛЯ ЛОГ ИЧЕСКНх СХГ.'М точно огреде щюз.ся значения напряжений сигналов. с которыми онн должны рабо. тать. Описшгнпя схсма подошла бьв для 246 Глава 4 авнх ге«Вин«Бе лючеиии Ьиих ~ий ~сяе «азсж»ех чк управления логическими схемами типа ТТЛ, получившими широкое распространение в цифровой электронике. Такая схема изображена на рис.
4.60. Напряжение на выходе переключается с уровня хь 5 В на уровень потенциала земли, когда напряжение на входе становится отрицательным. Эта схема представляет собои пример использования компаратора для аналого-цифрового преобразования. Это первый для нас пример схемы с открытым коллектором, прочитав гл. 8 — ! 1, вы увидите. что такую конфигурацию очень часто используют в логических схемах. При желании можно представить, что внешний «притягивающий» резистор дополняет внутреннюю схему компаратора и выступает в качестве кол. лекторнои нагрузки для выходного трап.
зистора л-р — л-типа. В связи с тем чта выходной транзистор рабатаез как насыщенвыи или разомкнутый переключатель„ строгих требований к величине сопротивления резистора не предъявляю г — обычно сопротивление выбирают в диапазоне от нескольких сотен до нескольких тысяч ам, небольшие величины сопроз падения аоеспечиваюз большую ока!юс; ь переключения Б повыпщю ~ помехоустойчивость, правда за счет увеличения рассеиваемой мощности Между прочим несмотря Ба то чта компара~ары очень похожи на операционные усилители.
в них нихагла не используют отрнцазельнуза обрати)хо связь, зак как ОБЯ панижаез стабильность рабаты этих устроиств (см разл. 4.32-434) В та же время положительную обратную связь использую часто. вы убеди гесь в зтам. прочитав следующий раздел Некоторые нояенения по комиарато Запомните: а) в связи с тем что в схеме « отрицательной обратной связи аиа е яе)зс' подчиняется правилу 1 напряжения - ю!, аиа вФ(', входах неодинаковы; б) отсутствие а як цательной обратной связи приводит к т~"" му, что входной импеданс (импелаис Л„,' дифференциального сигнала) не стр .'!~ мится принять высокое значение, ха~ арф';: тЕРНОЕ ДЛЯ ОПЕРаЦИОНБата Уейднтсяи ф: результате при срабатывании перекч~~~ф' геля наблюдается изменение нагрузки,"4 изменение (небольшое) входного если импеданс управляющей схемы аче ".
велик, то могут возникнуть весьма стрж)". ные явления; в) в некоторых компара ": рах размах дифференциального вхадво "' сигнала ограничен и составляет ияог ' всего -~ 5 В. Внимательно изучаите цификации на интегральные схем ' Свойства некоторых распростране компараторов приведены в табз 9.3 и, суждаются в разд. 9.7.
4.24. Триггер Шмизта Простейшая схема компаратора. Брела ленная на рис. 4,60,имеет два неласта При медленно изменяющемся входа сигнале напряжение на выходе та может изменяться достаточна ме ше Более того, если ва входном с присутствует шум, ~а на выхозе ма происходить дребезг в те моменты. каг,' напряжение на входе проходи1 че,' точку переключения (рис.
4 61) Оба яй''~ лостатка позволяе~ устрани~в половник тельная обратная связь (рис 4 62Л РФ',.: зисгар В., сазлае. в схеме лви аараФ' араба ~ывания и зависимасз и гп сею *,акяб~!' выхода Для прнвелс1шхпз примера БЯЯ-",";:~, тп1Б пар ч срабатывания шгрезеляетФ!, йу уровнем 4,26 В при ус,ювии. чта налряк~'"',-',, !~".
ьхш, Ен)ряиеии ''уи1 ХТФ " сь 4'-',-'; ни~ с е~ ""ф'иде равно потенциалу земли уурнень на входе); когда напря',,'.4кчзхаде рави ..' 5 В, ~а пора~ .уровнем 5,0 В Вероятность овой сигнал на входе вызотные переключения выхода "рлгчае меньше (рис. 463). Краз)а)Флажителъная обратная связь быстрое переключение выдсуимо ат скоросзи изменения алебания. (Для того ч" обы еше "Вйзйзц)чнз ь скорость переключе,цсхору )!и часто подключаю~ ускоряющий канденса-гор ем ;:;10-,100 БФ.) Э1а схема и назы„дром В)митта. (1)ри испаль ".:х2ПЕрационнога усилителя «при'» резисзар бы 1 бы не нужен.) .,'выхода зависит как от входная„ ~ак и от недавней пре.†,' это зак называемый эффек.
, Ега иллюстрируе, *прелстав- 4!(а рис 4 64 график зависимости ,,)Х),напряжения о~ вхолпог~ Дла 4Имитта и небольным ~петере Ойввтнаи связь н инеранлонные уснлвтелн 247 зисом процедура разработки проста Воспользуемся схемой. приведенной на рис. 4 62. ай Сначала выберем резистивный делитель (Р, )1, ), чз.обы приблизительна установить правильное пороговое напряжение, если вы хотите, чтобы пороговое напряжение было близко к потенциалу земли.
нужно воспользоваться одним резистором. который включен между неинвертирующим входом и землей. Далее. выберем резистор (положительной) обратной' связи )!а который обеспечит тре буемыи гистерезис. Напомним, чта гистерезис равен выходному размаху. ослабленному резистнвным делителем, образованным резисторами Вз и )1,8)(з. И наконец. выберем выходной «притягивающий» резистор )1«, достаточна небольшои величины для обеспечения полного разма ха в пределах питающего напряжения. принимая во внимание нагружающнй эффек1 резистора ххз.
Если вы х тите чтобы пащчавые пал)зЯжеББЯ бььы с1 ем«тризны сэнли.езьна потенциала земля икзю си~с между нсйнвертируюпшм вха- 248 Глава 4 П! ПОВ )011)) Ряс 44) Рис 4б5 дом и источником отрицательного напряжения питания резистор смещения соответствующей величины. Резисторы можно подобрать так, чтобы выходной ток и импеданс находились в пределах требуемого диапазона. Дискретная тва1овсториая схема трютера Шмитта. Для построения схемы трнгге. ра Шмитта можно также использовать обычные транзисторы (рис. 4.65). Травзисторы Т, и Т имеют общий змиттерный резистор.
Важно, чтобы коллекгорный резистор транзистора Т1 был больше„ чем коллекторный резистор Т,. При выполнении эзого условия пороговый уровень включенвя транзистора Т1, котарыи превышает напряжение на эмиттере на величину падения напряжения на диоде. уменьшается при включении транзистора Т,, так как эмишерный ток больше. если проводит транзистор Тз. Здесь.
как и в рассмотренной выше интегральной схеме зри1тера Шми1 а, наблюдается эффект гнстерезиса дця пара1 ов1па напряжениз1 т)зн1 гера, Ъцереенение 4.16. Рмреа» ццга тлеаер В1наът ~ н: жееее ееъеъе1ъъторе а144 311 а мърнтын еаялеею вев ааяе: нрвзягнеахя вае: 1 чесме «- ",Резня лениеи 1 О еол Гпзи кем1 егев Ре теле 311 е1вс я *.унте имечнеев евгения еееряаена "н ~ !З В 13 разл. 4.12 мы уцамян лю чга коне шый коэффиписнт усиления операционного Усилитела пРи РазомкнУтои пепи аб ной связи ограничивает его возможч ч при испо:1ьзовании в схеме с обр ратц " связью В частности, козффициен~ ) ния при замкнутой цепи обра1.нои свж.
никогда не може1 стать болыле 7"' коэффициент усиления при разомни ВУ»"" цепи обратной связи, а по мере зога "' величина козффициен1а Ъсилення разомкнутой цепи обратной связи ближается к величине коэффициента уз ления при замкнутой цепи обратной ' " зи, усилитель все дальше оз.ходят " СВОИМ ХаРаКтЕРИСтИКаМ О1 ИЦЕЯЛЬ~Я В этом разделе мы оценим количе ные отклонения, и вы сможете зара' определягь характеристики усилителя',, обратной связью, состоящего из реаль ' (а не идеальных) компонентов. Это 6)' полезно н при разработке усилите "' обратной связью на основе то' дискретных компонентов (транзистор' для дискретных усилителей козффици' усиления при разомкнутой цепи абра связи обычно намного меньше.
чем операционного усилите 1я. Их выхо импеданс, например отличен от въля.' вако если вы будете хорошо разбира в прннпипах обратной связи, та зта мажет вам получить требуемые ха рнстикн и любой схеме 4.25. Уравнение для коэффициента Рассмотрим усилитель, обладаюгций х, печным коэффициентом усиления и Оы ченный петлей абрагнай связи. абра1 щей неинвср1ир)гыцтий усшштсль Ь~,'- 4.66) коэффициент усиэепия усилвтвувй " при разомкнутой петю абра п ай св~»;::;;". равен А.