.
Випробування схеми наведені у додаток А.
2.6 Схема ПТН
Вхідний сигнал Х2 являє собою постійний струм 0 .... 10 мА. Для його перетворення будемо використовувати схему ПТН на основі ОУ (рис 2.8). У даній схемі практично весь вхідний струм протікає через опори зворотного зв'язку і вихідна напруга дорівнює U вих = - Iвх Г— Rос. br/>В
Малюнок 2.8 - схема перетворювача постійного струму в напругу.
Знайдемо опір в ланцюзі ОС, на виході схеми нам треба отримати максимальну напругу в 1 В, тоді ми маємо:
Rос = U вих/ВЅ Iвх ВЅ = 1/10 = 1 кОм.
Rос = 1 кОм.
На виході схеми отримаємо, інвертований сигнал, напругою -1 ... 0 В.
Виберемо ОП типу К140УД14 з малим вхідним струмом.
.7 диференціатором
Перетворений сигнал Х2, в напруга, нам необхідно продиференціювати. Диференціювання здійснимо за допомогою схеми заснованої на ОУ (рис 2.9). На його вхід ми подаємо сигнал 0 ... -1 В.
диференціатором створює на виході напруга пропорційне швидкості зміни вхідного напруги. При диференціюванні підсилювач повинен пропускати тільки змінну складову вхідного напруги і коефіцієнт посилення сигналу повинен зростати при збільшенні швидкості зміни вхідного сигналу. Виконати ці вимоги дозволяє використання в якості вхідного елемента ОУ конденсатор С1. що б отримати напруга вихідного сигналу згадаємо, що струм через конденсатор має вигляд iC = C (DuC/dt). Напруга на конденсаторі дорівнює вхідному напрузі Uвх. Приймемо що ОУ ідеальний, то струм через опір зворотного зв'язку можна вважати рівним струму через конденсатор, тобто iR =-iC. Але U вих = RiR =-iCR, тому
(1.6)
Зменшення реактивного опору ХС із збільшенням частоти призводить до того, що схема дифференциатора має високий коефіцієнт посилення по відношенню до високочастотних складовим на вході, навіть якщо їх частоти лежать вище смуги частот корисного сигналу. Тому поряд з високочастотними складовими спектру корисного сигналу схема підсилює власні шуми опорів і напівпровідникових елементів. Крім того, можлива тенденція до втрати стійкості в області частот, де частотна характеристика дифференциатора (яка має підйом 6 Дб/октава), звідки можливе саме порушення. p> Щоб уникнути цих небажаних властивостей, використовують заходи щодо його стабілізації. На малюнку 2.9 зображена схема скоригованого дифференциатора. br/>В
Малюнок 2.9 - схема скоригованого дифференциатора
Конденсатор С2 вибирається таким чином, що б ділянку характеристики зі спадом 6 Дб/октава починався на частоті більш високою, ніж максимальна частота корисного дифференцируемого сигналу; при цьому зменшується частка високо частотних шумів у вихідному сигналі.
Опір R1 обмежує коефіцієнт підсилення на високих частотах, забезпечує динамічну стійкість і знижує вхідний ємнісний струм схеми, що відбирається від джерела сігнала.і С2 вибирають так, що б ...
