Генератор прямоугольных импульсов на оу.
Генератор прямоугольных импульсов на ОУ очень широко применяется в промышленной электронике, так как частота автогенерации не зависит от напряжения питания, его схема проста и может модифицироваться.
В схеме генератора ОУ охвачен двумя обратными связями:
– положительной ОС мгновенного действия в виде делителя напряжения R1, R2;
– отрицательной ОС в виде интегрирующей RС цепочки R3С1.
Выходное
напряжение ОУ ограничивается двуханодным
стабилитроном VD1
так, что
.
Генератор прямоугольных импульсов на ОУ, где а – принципиальная электрическая схема б – диаграммы напряжений в точках А и С и на выходе схемы.
Благодаря
действию ПОС схема может иметь только
два устойчивых состояния: либо
.
Изменение состояния происходит почти мгновенно в моменты, когда напряжение в точке С достигает потенциала в точке А. Интервалы времени Т1, когда UС стремится к UА–, и Т2, в течение которого конденсатор C1 перезаряжается до значения UА+, можно найти из уравнений:
в
которых
,
,
τ = R3С1,
а также
.
Решая
эти уравнения относительно Т1
и Т2,
получаем окончательно:
.
Период
следования импульсов Т=Т1+Т2:
.
Частота прямоугольных импульсов будет равна f =1/T.
Видим, что период следования импульсов никак не зависит от напряжения питания ОУ и от амплитуды импульсов.
Как обычно, желательно соблюсти равенство R1||R2=R3.
При расчете компонентов схемы необходимо учитывать следующие ограничения:
– полный размах напряжения между дифференциальными входами ОУ не должен достигать максимально допустимого дифференциального напряжения выбранного типа интегрального ОУ: 2UА<Uвх.диф.max.ОУ;
– синфазные напряжения на входах ОУ не должны превышать максимально допустимое синфазное входное напряжение применяемого типа ОУ: UА=βпос Uвых.m<Uвх.cф.max.ОУ;
– максимальное мгновенное значение потребляемого тока из ОУ не должно превышать максимально допустимый выходной ток ОУ.
Комбинац. Цифровые устройства. Минимиз. Логич. Функции.
В комбинационных цифровых устройствах выходной двоичный сигнал (или несколько выходных сигналов) определяется только комбинацией входных сигналов (входным двоичным кодом) и никак не зависит от предыдущего состояния схемы, то есть устройство не обладает памятью: 1) Арифметические устройства. К таким устройствам, используемым в измерительной и управляющей электронной технике промышленного и специального назначения, следует отнести сумматор по mod. 2, полусумматор, полный одноразрядный сумматор, многоразрядные устройства для выполнения операции двоичного суммирования и вычитания. 2) 4.3.2. Схемы сравнения кодов – это комбинационное устрой-ства, выявляющие совпадения кодов (ВСК), выявляющие больший и меньший код (ВБК и ВМК), и цифровые компараторы, которые позволяют фиксировать равенство многоразрядных кодов и определять, какой из них больше или меньше. 3) Цифровые коммутационные устройства различных типов очень широко используются в цифровых устройствах, автоматизированных системах управления, контроля и измерения промышленного назначения, поэтому во всех сериях цифровых ИС можно найти много коммутационных микросхем. К числу важнейших цифровых коммутационных устройств следует отнести мультиплексоры, демультиплексоры и мультиплексоры-демультиплексоры. 4) Шифраторы и дешифраторы можно объединить одним общим названием – преобразователи кодов.
Минимизация переключательной функции логического устройства выполняется с целью оптимизации принципиальной электрической схемы проектируемого устройства, что в итоге способствует снижению себестоимости и потребляемой мощности, улучшению массогабаритных характеристик, повышению надежности и даже быстродействия и помехоустойчивости изделия. Все это достигается благодаря уменьшению числа используемых логических элементов и, следовательно, корпусов логических микросхем, упрощению топологии печатной платы, на которой монтируются компоненты схемы.
Основными инструментами для минимизации логических функций являются законы алгебры логики и метод с использованием диаграмм Вейча (карт Карно). Завершающим этапом поиска минимизированной переключательной функции будет использование закона отрицания для приведения уже минимизированной функции к виду, оптимальному для составления схемы устройства на основе имеющейся (или заданной в техническом задании по проектированию) элементной базы конкретной серии цифровых микросхем.