Файл: Гутников, В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах.pdf

в)

Рис. 71. Варианты применения операционных усилителей с резистив­ ными обратными связями: усилитель напряжения неравновесия мосто­ вой цепи (а), точный переключатель (б), стабилизатор напряжения (в), устройство для получения средней точки питающего напряжения (г)

Рис. 72. Схемы операционных усилителей с частотно-зависимыми обратными связями: дифференциатор (а), интегратор (б), интегратор-вычитатель (в), двойной интегратор (г), фильтр нижних частот (<?), усилитель переменного тока (е)

136

по схеме рис. 72, в позволяет получить интеграл от разности двух напряжений. Для этого усилителя

и ьых (Р) = Wt (P) —Vi (P)l • - ] - ■

рис

Для получения двойного интеграла от входного напряже­ ния можно соединить последовательно два интегрирующих усилителя. Однако возможно получить двойной интеграл и с помощью одного операционного усилителя, если исполь­ зовать схему, показанную на рис. 72, г, для которой W(p) = = —l/(p*R2C2).

Широко используются операционные усилители в схемах активных фильтров. Пример фильтра нижних частот второго порядка показан на рис. 72, д. Передаточная функция такого фильтра определяется выражением: W (р) = 10/(1 + pRC)2.

Усилитель напряжения переменного тока с большим вход­ ным сопротивлением показан на рис. 72, е. Коэффициент усиле­ ния этого усилителя равен отношению (R1 + R2 )IRi при условии, что сопротивление разделительных конденсаторов С1 и С2 пре­ небрежимо мало. Увеличение входного сопротивления здесь до­ стигается за счет того, что к обоим зажимам резистора R3 при­ ложено практически одно и то же переменное напряжение. В результате переменный ток через резистор R3 почти не про­ ходит, и входное сопротивление усилителя в значительной сте­ пени определяется его входным сопротивлением для синфазного сигнала.

Операционные усилители с нелинейными обратными связями

используются в различных устройствах, некоторые из которых показаны на рис. 73.

Двухполупериодный выпрямитель рис. 73, а может быть ис­ пользован для точного преобразования переменного напряже­ ния в постоянное. Когда напряжение Нвх положительно, то диоды Д1 и Д4 откроются, а Д2 и ДЗ закроются. Через откры­ тый диод Д4 выход устройства окажется соединенным с выхо­ дом усилителя У2. Так как инвертирующий вход усилителя У2 соединен с помощью резистора R2 с выходным зажимом устрой­ ства, то благодаря этой цепи отрицательной обратной связи на выходе будет повторяться входное напряжение. Если же вход­ ное напряжение отрицательно, то откроются диоды Д2 и ДЗ, а Д1 и Д4 закроются. Усилитель У1 при этом обеспечит пере­ дачу на выход инвертированного входного напряжения. По­ скольку диоды Д2 и Д4 в соответствующие полупериоды ока­ зываются включенными в прямую цепь устройства, то благо­ даря этому практически полностью исключаются погрешности выпрямителя, вызваные неравными нулю падениями напряже­ ния на открытых диодах.

На рис. 73, б показана схема амплитудного выпрямителя, выходное напряжение которого равно амплитуде положитель­

137

ной полуволны входного напряжения. Действительно, во время положительного полупериода конденсатор С заряжается через диод Д1 практически до максимального значения входного на­ пряжения, так как разность выходного и входного напряжений, прикладываемых ко входам усилителя, определяет уровень его выходного напряжения. В случае если эта разность отрица-

Рис. 73. Схемы операционных усилителей с нелинейными обратными связями: двухполупериодный выпрямитель (а), амплитудный вы­ прямитель (б), формирователь прямоугольных импульсов (б)

тельна, напряжение на выходе усилителя станет положитель­ ным, диод Д1 откроется и конденсатор С получит дополнитель­ ный заряд. Эмиттерный повторитель на транзисторе Т1 входит в прямую цепь устройства, и поэтому его погрешности не вхо­ дят в погрешность выпрямителя в целом.

Рис. 74. Модулятор-демодулятор (а) и запоминающее устрой­ ство (б) на основе операционных усилителей

Устройство рис. 73, в представляет собой формирователь. Входное напряжение произвольной формы преобразуется фор­ мирователем в напряжение прямоугольной формы, амплитуда которого определяется падением напряжения на двух последо­ вательно соединенных открытых диодах мостового ограничи­ теля, включенного в цепь обратной связи.

138

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Алексенко А. Г. Основы микросхемотехники. М., «Советское радио», 1971. 350 с. с ил.

2.Бобанриеч А. Эволюция микросхем с изолирующей подложкой (тонко­ пленочных схем). М., ин-т «Электроника», 1968. 65 с. с ил.

3.Большие интегральные схемы.— В кн.: Микроэлектроника. Вып. 3. М., «Советское радио», 1969, с. 42—61 с ил. Авт.: К. А. Валиев, Ю.' Н. Дьяков, Б. В. Орлов, Д. О. Чутуев.

4.Будинский Я. Транзисторные переключающие схемы. М., «Связь», 1965. 456 с. с ил.

5.Вавилов Е. Н., Портной Г. П. Синтез схем электронных цифровых машин. М., «Советское радио», 1963. 440 с. с ил.

6.Введение в микроэлектронику. (Пер. с англ.) Под ред. И. П. Степа­ ненко. М., «Советское радио», 1968. 320 с. с ил.

7.Гаврилов С. Н., Никулин С. М. Микроэлектроника. М., «Энергия»,

1970. 79 с. с ил.

8.Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., «Энергия», 1970. 400 с. с ил.

9.Голубев А. П., Дробышев Е. П., Кудряшов А, Г. Интегральный

прерыватель ИП-1.— «Электронная техника. Сер. VI. Микроэлектроника», 1969, вып. 3 (18), с. 44—52 с ил.

10.Гутников В. С., Лернер М. И., Рыжевский А. Г. Цифровая индика­ ция счетчиков импульсов на интегральных схемах.— «Приборы и техника эксперимента», 1971, № 1, с. 105—107 с ил.

11.Дойл О. Приборы на ИС с цифровым отсчетом в центре внимания.— «Электроника», 1969, № 5, с. 61.

12.Ефимов И. И., Кальман И. Г., Мартынов В. И. Надежность интег­

ральных полупроводниковых схем. М., Изд-во стандартов, 1969. 74 с. с ил. 13. Каверкин И. Я., Чеблоков И. В. Микроэлектроника в измерительной технике. [Доклад на III Всесоюзной научно-технической конференции по

электроприборостроению.] Л., ОНТИ ВНИИЭП, 1970. 34 с.

14. Каган Б. М., Каневский М, М. Цифровые вычислительные машины

исистемы. М., «Энергия», 1970. 624 с. с ил.

15.Ковальский Е. Ядерная электроника. Атомиздат. М., 1972. 358 с. с ил.

16.Красноголовый Б. Н. Индикаторные устройства. Минск, «Высшая школа», 1970. 224 с. с ил.

17.Курников И. В., Панфилов А. С., Рылеева С. С. Вопросы экономи­

ческой эффективности применения интегральных схем в радиоэлектронной аппаратуре. [Сб. научных трудов по проблемам микроэлектроники, вып. II.] М„ МИЭТ, 1969, с. 45—52 с ил.

18. Курников И. Б., Панфилов А. С., Рылеева С. С. Некоторые вопросы анализа динамики экономических показателей производства полупроводнико­ вых интегральных схем. [Сб. научных трудов по проблемам микроэлектроники,

вып. II.] М., МИЭТ, 1969, с. 53—60 с ил.

19. Лернер М. И., Рыжевский А. Г., Шляндин В. М. Цифровая индикация.

М., «Энергия», 1970. 104 с. с ил.

20. Макинтайр Р. Адаптер к тестеру цифровых ИС для проверки one- - рационных усилителей.— «Электроника», 1969, № 15, с. 19—22 с ил.

21. Миллер Р. Теория переключательных схем. Т. 1. М., «Наука», 1970. 416 с. с ил.

140

I- \

у№ 25, с. 12—13 с ил.

26.Петров В. П. Проектирование цифровых систем контроля и управ­ ления. М., «Машиностроение», 1967. 460 с. с ил.

27.Полупроводниковые логические интегральные схемы сверхвысокого

О. Л. Крамаренко, С. И. Назаров, В. Н. Струков, Ю. А. Райнов.

28. Поспелов Д. А. Логические методы анализа и синтеза схем. М., «Энер­

30.Ричардс Р. К. Арифметические операции на цифровых вычислитель­ ных машинах. М., Изд-во иностр. лит., 1957. 424 с. с ил.

31.Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и инте­ гральным схемам. Под ред. Н. Н. Горюнова. Изд. 3-е. М., «Энергия», 1972. 568 с. с ил.

32.Тенденция в области применения микросхем в промышленной элек­ тронике.— «Электроника», 1968, № 8, с. 86.

35.Фистер М. Логическое проектирование цифровых вычислительных машин. Киев, «Техшка», 1964. 382 с. с ил.

36.Фридман Г. Р. Интегральные схемы. М., «Знание», 1969. 32 с. с ил.

37.Хеггерти Г. Перспективы интегральной электроники.— «Труды ин­

ститута инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (ТИИЭР)», 1964,

№12, с 1517—1522 с ил.

38.Элементы ЭВМ на полупроводниковых приборах, проектирование и расчет. Под ред. Е. И. Гальперина. М., «Советское радио», 1969. 560 с. с ил.

39.Якубовский С., Пикалов А., Топешкин М. Сердце нового поколения

1967. 132 p. with il.

42. Dokter F., Steinhauer J. Digitale Electronik in der Mefitechnik und

USA, TAB books, 1971. 415 p. with il.

45. Richter H. Praxis der integrierten Schaltungen. Stuttgart, Telekosmos -Verlag, 1970. 222 p. with il.

46. Schmied K. Integrierte Schaltkreise. Berlin, VEB Verlag Technik,

48. Stojanovic В. M., Cakulev T. I. Stability analysis of new high-stability sguare-wave generator.— „IEEE transactions on instrumentation and measure­ ment", vol. IM-21, 1972, N 3, p. 224—234 with il.

/W