Компаратор и триггер Шмита

Компараторы представляют собой ОУ специального назначения, предназначенные для сравнения по уровню двух входных напряжений и скачкообразного изменения выходного напряжения в случае, когда одно из сравниваемых напряжений больше другого. Схема компаратора приведена на рис. 1.25.

Рис. 1.25. Схема компаратора

Один вход компаратора соединен с источником опорного (порогового) напряжения, а на другой подается входной сигнал. Так как U_вх подается на инвертирующий вход, то выходное напряжение будет иметь низкий уровень, когда U_вх> U_п, и высокий уровень, когда U_вх< U_п. Если необходимо, чтобы U_вых имело высокий уровень, когда U_вх > U_п, то следует поменять порядок присоединения входного напряжения к инвертирующему и неинвертирующему входам компаратора. Когда входной сигнал в процессе изменения становится больше опорного, то выход компаратора с задержкой в доли мксек изменит свое состояние или уровень напряжения. Пример графика приведен на рис.1.26.

Рис. 1.26. Пример графика сигналов компаратора

Триггер Шмитта представляет собой операционный усилитель с положительной обратной связью (рис. 1.27 и рис.1.28).

Рис.1.27. Неинвертирующий триггер Шмитта	Рис. 1.28. Инвертирующий триггер Шмитта

Переходная характеристика компаратора имеет гистерезис, ширина которого равна удвоенному пороговому напряжению 2U_п, причем для схемы на рис. 1.27

,

а для схемы на рис. 1,28,

,

где Uм – напряжение насыщения ОУ, на 1-2 вольта ниже напряжения питания.

Триггер Шмитта не изменит своего состояния, пока Uвх не достигнет напряжения порога срабатывания, что можно увидеть на графиках рис. 1.27 и 1.28.

Частотные электрические фильтры

В электрических, радиотехнических и телемеханических установках часто решается задача: из совокупного сигнала, занимающего широкую полосу частот, выделить один или несколько составляющих сигналов с более узкой полосой. Сигналы заданной полосы выделяют при помощи частотных электрических фильтров.

К частотным электрическим фильтрам различной аппаратуры предъявляются разные, порой противоречивые требования. В одной области частот, которая называется полосой пропускания, сигналы не должны ослабляться, а в другой, называемой полосой задерживания, ослабление сигналов не должно быть меньше определенного значения. Фильтр считают идеальным, если в полосе пропускания отсутствует ослабление сигналов и фазо-частотная характеристика линейна (нет искажения формы сигналов), а вне полосы пропускания сигналы на выходе фильтра отсутствуют.

В зависимости от диапазона частот, относящихся к полосе пропускания, различают низкочастотные, высокочастотные, полосовые, полосно-подавляющие, избирательные (селективные) и заграждающие (режекторные) фильтры.

Генераторы сигналов на оу

Неотъемлемой частью почти любого электронного устройства является генератор каких-либо колебаний. Кроме генераторов испытательных сигналов, выполняемых в виде отдельных изделий, источник регулярных колебаний необходим в любом периодически действующем измерительном приборе, в устройствах, инициирующих измерения или технологические процессы, и вообще в любом приборе, работа которого связана с периодическими состояниями или периодическими колебаниями.

Схемотехнически электронный генератор представляет собой усилитель, охваченный положительной обратной связью. В качестве усилителя могут быть использованы схемы на дискретных транзисторах, цифровые ИМС, интегральные таймеры, а также операционные усилители. Использование ОУ позволяет построить стабильные генераторы с хорошим воспроизведением формы выходного сигнала.