Запорожец  Издания 

0 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 75 76 [ 77 ] 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

НОГО напряжения Увых подается обратно на неинвертирующий вход через делитель напряжения R\ и R. Таким образом, напряжение на неинвертирующем входе равно

Увых/?2 .

У2 =

R1 + R2*

(11.2)

оно значительно превышает Vi и удерживает ОУ в состоянии положительного насыщения.

{восодиой

пульс)


Фиг. 11.3. Ждущий мультивибратор (одновибратор) на ОУ.

Если теперь на вход подать отрицательный импульс Увх с перепадом, превышающим падение напряжения на R%, напряжение Уг на неинвертирующем входе на мгновение станет отрицательным и ОУ войдет в состояние отрицательного насыщения. Напряжение Уг становится отрицательным лишь на короткое время, так как постоянная времени RzCi мала. Поскольку выходное напряжение Увых теперь отрицательно, напряжение Уг также отрицательно, и это удерживает ОУ в состоянии отрицательного насыщения. Это состояние, однако, сохраняется лишь на какое-то время. Поскольку диод Д\ теперь закрыт, конденсатор Ci начинает заряжаться. По мере заряда конденсатора напряжение V\ становится все более отрицательным до тех пор, пока не превысит значения V% и в этот момент оно переключает ОУ обратно в состояние положительного насыщения. Таким образом, выходное напряжение Увых равно отрицательному напряжению насыщения ОУ только на период времени, достаточный для заряда конденсатора С\ до напряжения, приблизительно равного Уг. Это время / определяется постоянной времени CxRoc и отношением RxlR.. Если RxlR. == 10, длительность t ка-



ждого отрицательного импульса можно определить из следующего выражения:

/~0,l(/?ocCi). (11.3)

Форма сигналов в такой схеме одновибратора показана на фиг. 11.4.

выхмакс


Фиг. 11.4. Форма сигнала на выходе Уъг. в зависимости от формы входного сигнала ждуЩего мультивибратора [если RJR= 10, то ten 0,1 {Rqci)].

11.3. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП)

Цифровые системы работают обычно с напряжениями двух уровней, которые называются сигналами высокого и низкого уровней, или логической 1 и логическим 0. При таком подходе вычисления производятся в двоичной системе, величины в которой выражаются и обрабатываются в виде двоичных чисел. Некоторые двоичные числа вместе с их десятичными эквивалентами представлены в табл. 11.1. Такие двоичные числа часто считываются с триггеров, включенных после усилителей уровня, и их можно рассматривать в виде эквивалентов - ключей, дающих на выходе напряжения V или О, как это показано на фиг. 11.5.

в случае когда необходимо преобразовать двоичный выход Цифровой системы в некоторое эквивалентное аналоговое напряжение, применяется цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Аналоговое выходное напряжение должно иметь 16 возможных значений, если имеется 16 комбинаций цифровых напряжений Va -Ь- Vd- в частности, поскольку двоичное число ОНО (десятичное 6) вдвое больше двоичного числа ООН (десятичное 3), аналоговое напряжение, эквивалентное ОНО, должно



Таблица 11.1

Двоичное

Десятичный

Двоичное

Десятичный

число

эквивалент

число

эквивалент

DCBA

1000

0 000

1001

0 001

1010

0 010

1011

1 100

0100

1 101

0101

1 110

1111

« 0111

10 000

быть вдвое больше аналогового напряжения, представляющего ООН.

Двоичные числа с выходов цифровых систем можно преобразовать в эквивалентные аналоговые напряжения при помощи

ДВошный быхов


Фиг. 11.5. Эквивалентная схема цифровой системы.

любой из резистивных цепей, показанных на фиг. 11.6. Хотя для цепи с двоичными весами, показанной на фиг. 11.6,0, требуется меньшее число резисторов, однако для нее необходим целый ряд номиналов прецизионных сопротивлений. Аналоговое выходное напряжение Уан этой цепи может быть определено как функция двухуровневых входных напряжений из следующего выражения:

1 -Ь2-1-4-ь8 +

(И.4)

Если каждое цифровое напряжение Vа -г- Ус принимает значения 15 В или О, то зависимость аналогового выходного напряже-



0 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 75 76 [ 77 ] 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106