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

В схеме фиг. 8.14, а наличие входного конденсатора С приводит к тому, что спад характеристики на низких частотах, который юн вызывает, имеет наклон относительно амплитудно-частотной

/?, с,

I-лмл-)[

?г= fi>c


£0

- X

f /Of

fOOf /Of

Относит, частота б

•Фиг. 8.15. Практическая схема {а) и типичные амплитудно-частотные характеристики (б) дифференциатора, -f j.= l/2ni?Q(;Cj; /=1/2лй,С,; f-частота, на которой коэффициент усиления дифференциатора без ос равен единице,

характеристики ОУ без ОС более 6 дБ/октава (фиг. 8.14,6). Это означает возможность неустойчивой работы схемы. Эту про-•блему можно решить, добавив в схему два элемента, как показано на фиг. 8.15, а. Элементы R\ и С\ обеспечивают спад характеристики на низких частотах в 6 дБ/октава, в то время как Roc ц Сое вызывают такой же спад на высоких частотах; тогда ам-






Фиг. 8.16. Форма сигналов на выходе дифференциатора при разных входных

сигналах.

Свгиалу а соответствует выходной сигнал б; входному сигналу е-выходной сигнал

сигналу 5-сигнал е.



\vdt.

Мгновенное ускорение а есть производная скорости v и вторая производная расстояния s. Таким образом.

dt ~~ dt

следовательно,

" idl.

v=\a<

плитудно-частотная характеристика ОУ с ОС приобретает вид кривой, представленной на фиг. 8.15,6. Значения элементов Ri, Roc и С можно подобрать таким образом, чтобы кривые частотных характеристок ОУ с ОС и без нее не пересекались, что гарантирует устойчивость схемы.

На фиг. 8.16 приведен ряд входных напряжений Уг различ-ной формы и получаемых в результате дифференцирования вы-

СОДНЫХ напряжений Увых.

8.6. ОУ в аналоговых вычислительных машинах

ОУ служит основным функциональным узлом аналоговой вычислительной машины (АВМ), которая является очень важным и зачастую совершенно необходимым инструментом исследования для инженеров и научных работников. АВМ можно запрограммировать как математическую модель, отражающую поведение каких-либо конкретных механических или электрических систем. Тем самым аналоговая вычислительная машина, являющаяся по существу набором операционных усилите-,лей, которые легко соединяются необходимым образом, может моделировать физическую систему и отображать ее поведение до того, как система будет действительно изготовлена. Хотя подробное рассмотрение АВМ выходит за рамки данной книги, остановимся на нескольких простых применениях ОУ в качестве решающих элементов и элементов моделирования систем.

При падении какого-либо тела с некоторой высоты его поведение можно предсказать и описать хорошо известными математическими выражениями. Если пренебречь, как это обычно делается, влиянием сопротивления воздуха и обозначить расстояние, пройденное телом при падении, через s, можно записать, что его мгновенная скорость v есть производная (скорость изменения) расстояния S, т. е.

-тогда



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