Главная >  Аналоговая интегральная схема 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

образователи синусоидальных колебаний в прямоугольные импульсы постоянной амплитуды с регулировкой фазового сдвига. Схема такого преобразователя на трех интегральных ОУ показана на рнс. 4.8. Регулировка фазового сдвига сигнала осуществляется с помощью переключателя фазовых диапазо1юв К1 н переменного резистора Rt.

Усилитель ОУ1 в схеме является фopfиpoвaтeлevJ синусоидальных колебаний, а ОУ2 - косниусоидальных. Выходы усилителей объединяются на входе ОУЗ прн помощи потенциометра RL Усилитель ОУЗ работает в режиме с разомкнутой петлей ОС, т. е. в режиме детектора нулевого уровня, формируя на выходе схемы им-

IQQh

0,Qf

30... 0

ro .01

fOOff

100,0 +

Веых -о

-TLTL

Рис. 4.8 Преобразователь синусоидальных сигналов в прямоугольные

пульсы прямоугольной формы постоянной амплитуды, фазовый сдвиг которых регулируется в пределах от -- 90 до + 90°.

Частота входного сигнала может изменяться от 10 Гц до 1 МГц. Однако для правильной работы схемы нeoбxoдию в зависимости от входной частоты подбирать емкость конденсатора С в цепн ОС усилителя ОУ2 в соответствии с условием С = 1/2л/10~, где / - частота входного сигнала, Гц; С -г емкость, мкФ. В приведенной схеме в качестве усилителя ОУЗ может быть использован интегральный компаратор напряжения типа 52ICA2.

Преобразователь амплитуда-время, Обычно для реализации функции преобразования амплитуды сигнала во временной интервал треб\ются два компаратора и генератор пилообразных колебаний. Рассмотренная схема основана иа одном ОУ, работающем в режиме компаратора (рис. 4.9) [121.

Еслн пилообразное напряжение V отрицательно, выходной сигнал компаратора также отрицателен. При переходе напряжения и через нуль потенциал на инвертирующем входе усилителя сравняется с потенциалом землн под воздействием цепи U3M4R5, что приведет к изменению полярности выходного напряжения на положительную. Такое состояние на выходе схемы будет сохраняться до тех пор, пока амплитуда пилообразных колебаний ие достигнет



уровня входного напр-яжения UПосле этого компаратор переключится в первоначальное состояние, при котором напряжение па его выходе сыова будет отрицательным.

Таким образом, длительность положительного выходного импульса схемы находится в прямой зависи,\юсти от амплитуды входного напряжения. Схемы такого типа очень удобно использовать для измерения aшлитyды любого на-пряже11ия при помощи частотомеров в фиксированный отрезок времени. Если требуется преобразовать сигнал изменяющейся формы, то частоту пилообразных колебаний следует выбирать ио крайней мере иа порядок вьппе максимальной частоты изменения входного сигнала.

Преобразователь ток-частота. Приведенная иа рис. 4.10 схема служит ДЛЯ преобразования тока от 1 до 10 мкА в импульсы частотой 1 Гц-10 кГц. При необходимости схема может осуществлять преобразование напряжения в частоту путем использования на входе соответствующего резистора.

Преобразователь напряжение-ток. При передаче аналоговой информации на большие расстояния с минимальными потерями


Рис. 4.9. Преобразователь амплитуда - время


Рис. 4.10. Схема преобразователя токов низкого уровня в частоту

желательно использовать в качестве передающего устройства преобразователь напряжение-ток с высоким выходным сопротивлением. В таком преобразователе резистор, задающий величину нагрузочного тока, обычно включается в выходной цепи последовательно с нагрузкой; при этом падение напряжения на резисторе



SZff

определяется не только током нагрузки, но и синфазным напряжением, зависящим от сопротивления нагрузки. Наличие синфазного напряжения значительно снижает выходное сопротивление преобразователя напряжение-ток, что приводит к появлению ошибки

Представленная на рис. 4. И [131 схема, построенная на двух ОУ, имеет высокое выходное сопротивление даже при больших изменениях синфазного напряжения. Падение напряжения на резисторе R2, задающем выходной ток преобразователя, подается на вход ОУ2, работающего в режиме повторителя напряжения. Выход этого усилителя соединен с инвертирующим входом ОУ1, напряжение на котором равно 6. Таким образом, для определения величины выходного тока вых

можно пользоваться выражением иых UbxR2- При изменении сопротивления нагрузки из-

менение синфазного сигнала подавляется усилителем 0У2.

Использование потенциометра R во входной цепи ОУ2 позволяет получить максимальный коэффициент ослабления синфазных напряжений даже при разбросе резисторов RJ, R3-R6 Положение движка потенциометра R выбирается по минимальным изменениям выходного тока при подключении различных сопротивлений нагрузки в требуемых пределах Правильно отрегулированная -схема обеспечивает ток 5 мА в резисторе нагрузки 1 кОм и имеет при этом. выходное сопротивление ЮМОм. Диапазон изменения выходных токов может быть значительно расширен использованием на выходе схемы эмиттерного повторителя.

R5 100н,1%

R1 ЮОн,Г/о

R6 ЮОн, f/o

Рис. 4 1! Преобразователь напряжение - ток

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

!. Durcansky G. Matula S. Minimising error in fast v.- f. converter - Electronic Engineering, 1972, v. 44, .Vg 531, p. 35-37.

2. 3yx. Недорогие универсальные преобразователи напряжения в частоту. - Электроника, 1975, т. 48, Л9 6, с. 41-49.

3 Clayton G. В. Experiments with operational amplifiers. Voltage-to-frequency conversion.- Wireless World, 1973, v. 79, № 1458, p. 582.

4. Lindsay N. M. Reducing reset errors tn v-f converters.- Electronic Engineering, 1973, V. 45, № 543, p. 17.

5. Wright M. J. linear voltage to frequency converter. - Electronic Engi-iieering, 1973. v. 45, № 545, p, 46,

6 Kraus K. Wide range voltage to frequency converter. - Electronic Engineering, 1976, V. 48, JuJe, p. 23.

7 Weber H. E. 1С operational amplifiers solve bias level problems.- Kect-ronic Design, 1969, v. 17, Oct., p. 109 -ill.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74