ИНТЕГРАТОРЫ, ДИФФЕРЕНЦИАТОРЫ СИГНАЛА в устройствах на микросхемах

July 11, 2014 by admin Комментировать »

Электронные устройства, позволяющие обрабатывать электрические сигналы по правилам высшей математики — интегрировать их или дифференцировать, называют соответственно интегратором или дифференциатором. Обе эти функции достаточно востребованы в электронном приборостроении и позволяют решать многие практически значимые задачи, например, выделять сигналы или их составляющие, накапливать информацию и сопоставлять ее и многое другое.

Интеграторы сигнала

Определение.

Устройство, выполняющее функцию интегрирования входного сигнала, называют интегратором.

Схемы интеграторов представлены на рис. 13.1—13.4.

Для идеального интегратора (рис. 13.1) можно записать:

Тогда

Для простейшего интегратора в связи с тем, что начальное напряжение смещения на входе ОУ изменяется по непредсказуемому закону, на выходе интегратора заметен дрейф выходного напряжения. Напряжение на конденсаторе С1 непрерывно возрастает до тех пор, пока усилитель не входит в насыщение. Следовательно, для того, чтобы вернуть интегратор в работоспособное состояние, необходимо разрядить конденсатор. Эту процедуру при интегрировании импульсных сигналов обычно перио-

Рис. 13.3. Схема интегратора со стабилизацией рабочей точки

Рис. 13.4. Схема интегратора на микросхеме КР1407УД1

дически производят аналоговым ключом, подключенным параллельно конденсатору С1 и управляемым короткими импульсами от генератора сброса.

Для интегрирования сигналов синусоидальной формы параллельно конденсатору С1 включают дополнительный резистор относительно большого номинала (R3>>R2), рис. 13.3. Тем самым обеспечивается обратная связь по постоянному току и происходит стабилизация рабочей точки, одновременно заметно сжимается и частотный диапазон.

При подаче на вход интегратора импульса напряжения прямоугольной формы, рис. 13.3, выходное напряжение будет изменяться как

В начальный момент времени или при условии R3Cl»i выходное напряжение будет нарастать во времени по строго линейному закону:

Практическая схема интегрирующего усилителя на основе широкополосного ОУ КР1407УД1 приведена на рис. 13.4.

Определение.

Устройство, предназначенное для выполнения операции, обратной интегрированию, а именно, выполняющее функцию дифференцирования входного сигнала, называют дифференциатором.

Дифференциаторы сигнала

Рис. Ί3.5. Схема дифференциатора и его переходные характеристики

Схема классического дифференциатора приведена на рис. 13.5. Произведя несложные математические преобразования, можно показать, что выходное напряжение дифференциатора, рис. 13.5, пропорционально скорости изменения напряжения входного сигнала:

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты