Генератор импульсов.

Рис. 4.1. Схема генератора колебаний в форме меандра

Генератор сигналов в форме меандра.

Занятие №4

Умножители и делители напряжения.

Зада­ча 3.3. Используя логарифмический и анти­логарифмический усилители, разработайте структурную схему умножителя и делителя напряжения.

Теория. Перемножение двух чисел экви­валентно сложению их логарифмов. Антило­гарифм суммы есть произведение чисел. Антилогарифм разности логарифмов представляет собой частное от их деления.

Для выполнения действия XY = Z необходимо:

1) найти lnX и lnY

2) определить ln X + In Y = In Z;

3) вычислить ln^-1 (lnX – ln Y) = (lnZ) In^-1 (lnZ)

Для выполнения действия X:Y=Z необходимо:

1) найти lnXи In Y;

2) определить In X - In Y = In Z;

3) вычислить In^-1 (lnX – ln Y) = (lnZ) In^-1 (lnZ) или X/Y=Z

Решение. Структурная схема умножения/деления, основанная на выполнении рассмотренных операций, показана на рис. 3.7.

 

 

Рис. 3.7. Структурная схема умножения/деления

 

Задание. Разработать структурную схему, реализующую следующие математические функции.

№ варианта
f

 

№ варианта
f

 

№ варианта
f

 

№ варианта
f

 

Напряжение питания ua741 принять равным ±14 вольт.

 

Извлечение корней и возведение в степень. Операции извлечения корня из числа и воз­ведение числа в степень осуществляются с помощью логарифмов относительно просто. При возведении числа в степень логарифм числа умножается на показатель степени и затем берется его антилогарифм, т.е.

(3.15)

При извлечении корня логарифм числа умножается на величину, обратную корню, и затем берется его антилогарифм:

(3.16)

Содержание отчета.

1. Краткие теоретические сведения о работе рассмотренных схем.

2. Расчетная часть в соответствии с заданием и номером варианта.

Контрольные вопросы.

1. Объяснить принцип работы устройства по принципиальной схеме.

2. Объяснить назначение и функцию каждого элемента в принцип схеме

Отчет принимается только в электронном виде на почтовый ящик kvvstudio@gmail.com

Применение ОУ для генерации и формирования сигналов

 

Операционные усилители широко исполь­зуются в схемах генераторов колебаний си­нусоидальной формы, а также сигналов слож­ной формы (прямоугольной, треугольной, пилообразной и др.).

Задача 4.1. Разработайте мультивибратор, генерирующий колебания в форме меандра с периодом 100 мкс.

Теория. Для возбуждения колебаний необ­ходимо иметь ОУ с высоким коэффициен­том усиления и ОС, а также частотно-изби­рательные компоненты схемы.

Мультивибратор на ОУ типа LM 139 фир­мы National Semiconductor Corp. показан на рис. 4.1. Емкость С₁является частотно-избирательным элементом, а цепь ОС созда­ется резисторами R₂ - R_4. Если R₁ = R₂= R₃, то период генерируемых колебаний, с,

 

T= (4.1)

Решение. Из уравнения (4.1)

=72мкс

 

 

Выбирая С₁ – 0,01 мкФ, получаем R₄ =72 · 10^-6/10⁸=7,2кОм.

Параметры остальных компонентов пока­заны на рис. 4.2.

Другой вариант схемы с использованием кварцевого резонатора приведен на рис. 4.3. Частота генерируемых колебаний равна час­тоте резонатора.

Задание. Рассчитать и промоделировать мультивибратор, генерирующий колебания в форме меандра с периодом согласно варианту.

№ варианта

Период, мкс

 

 

№ варианта
Период, мкс

Задача 4.2. Рас­считайте сопротивления R₄ и R₅ для генера­тора импульсов в схеме на рис. 4.3. Длительность выходного импульса должна составлять 0,2 мкс, а частота следования импульсов – 1 МГц (Т =1 мкс).

 

Рис.4.2.