Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Основные схемы включения ОУ

Вопросы к экзамену по дисциплине «Схемотехника»

1. Устройства отображения информации. Классификация знакосинтезирующих индикаторов, основные виды, принципы действия.

2. Операционные усилители: основные параметры и схемы включения. Устройства обработки информации на базе ОУ: сумматор, вычитающее устройство, интегратор, дифференциатор.

3. Операционные усилители: основные параметры и схемы включения. Устройства обработки информации на базе ОУ: масштабный усилитель, компаратор, логарифматор, экспоненциатор.

4. Устройства обработки информации на базе ОУ: ограничители, активные фильтры.

5. Цифро-аналоговые преобразователи: назначение, основные характеристики. ЦАП с поразрядно взвешенными сопротивлениями.

6. Цифро-аналоговые преобразователи: назначение, основные характеристики. ЦАП с матрицей «R-2R».

7. Цифро-аналоговые преобразователи: назначение, основные характеристики. Стохастические ЦАП.

8. Аналого-цифровые преобразователи: назначение, основные характеристики. АЦП последовательного счета.

9. Аналого-цифровые преобразователи: назначение, основные характеристики. АЦП поразрядного уравновешивания.

10. Аналого-цифровые преобразователи: назначение, основные характеристики. АЦП параллельного действия.

11. Аналого-цифровые преобразователи: назначение, основные характеристики. АЦП двойного интегрирования.

12. Вспомогательные элементы аналоговых преобразователей: устройства выборки-хранения. Назначение, принципы построения.

13. Вспомогательные элементы аналоговых преобразователей: источники опорного напряжения. Назначение, основные схемы.

14. Оптоэлектронная схемотехника. Особенности. Основные понятия.

15. Источники излучения. Светодиоды. Основные параметры светодиодов.

16. Источники излучения. Светодиоды. Схемы включения светодиодов.

17. Источники излучения. Твердотельные лазеры.

18. Источники излучения. Газовые лазеры.

19. Источники излучения. Полупроводниковые лазеры.

20. Приемники излучения. Фотоэлемент.

21. Приемники излучения. Фоторезистор, фототиристор.

22. Приемники излучения. Фотодиод, p-i-n фотодиод.

23. Приемники излучения. Фототранзистор.

24. Приемники излучения. Фототиристор.

25. Приемники излучения. Многоэлементные фотоприемники.

26. Оптроны. Структурная схема оптрона. Виды оптронов.

27. Оптроны: оптопары, специальные оптроны, оптические ИС.

28. Оптоволокно. Основные типы оптоволокна.

29. Оптические ЗУ. Структурная схема оптических ЗУ.

30. Оптические ЗУ. Классификация оптических ЗУ.

1. Устройства отображения информации. Классификация знакосинтезирующих индикаторов, основные виды, принципы действия. (стр1)

Устройства отображения информации

Устройства отображения информации - средства для визуальной индикации символьных данных при общении оператора с цифровым устройством.

Группы устройств:

- знакосинтезирующие (генерирующие) индикаторы (ЗСИ) - представляются в виде мозаики из независимо управляемых преобразователей. Электрическим сигналом для них является свет;

- электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) - в них изображение представляется в виде засвеченных и темных пятен на мониторе.

ЗСИ делятся на:

- по виду отображаемой информации:

‡ единичные - отображается некая геометрическая фигура (линия, треугольник, квадрат);

‡ цифровые - отображают какие-то специальные символы;

‡ графические - ифнормация представляется в виде графиков или диаграмм;

‡ шкальные - информация в виде уровней сигналов или значений;

- по типу элементов отображения:

‡ сегментные - наиболее распространенный - 7-сегментный индикатор.

В таких индикаторах используются диоды (по одному на каждый сегмент).

Дальнейшим развитием 7-сегментных индикаторов являются 14 и 16-сегментные для отображения букв. Достоинства:

- простота;

- высокая контрастность.

Так же применяются мнрогоразрядные 7-сегментные индикаторы (в калькуляторах) для отображения многоразрядных чисел. Такие схемы многоразрядных индикаторов организованны по матричному принципу. Выводы всех одноименных сегментов всех разрядов соединяются вместе. Чтобы выводить информацию на такие индикаторы, необходима специальная управляющая микросхема, которая циклически подает сигнал на общие выводы всех разрядов, в то время, как на выводы отдельных сегментов сигнал подается в зависимости от того, зажжен ли данный сегмент в данном разряде;

‡ матричные - в таких индикаторах элементы представляются в виде геометрических фигур, организованных в матрицу.Такая организация повзоляет отображать цифры, буквы, различные знаки;

- по используемой технологии:

‡ полупроводниковые;

‡ жидкокристаллические;

‡ газоразрядные.

Жидкокристаллические индикаторы

ЖК индикатор (ЖКИ) - прибор для визуального воспроизведения информации, действие которого основано на электрооптических эффектах в жидких кристаллах. Жидкий кристалл - вещество, которое при низких температурах обладает свойствами твердого тела (твердый кристалл), а при высоких - переходит в жидкое состояние. В среднем диапазоне температур обладает анизотропными свойствами (неоднородными). Различают:

- мозаичные ЖКИ;

- матричные ЖКИ; и - аналоговые ЖКИ.

1. Устройства отображения информации. Классификация знакосинтезирующих индикаторов, основные виды, принципы действия. (стр2)

Мозаичные ЖКИ. Реализуются в виде двух герметично соединенных стеклянных пластин, между которыми имеется зазор 5-20 мкм. В этом зазоре и находится жидкий кристалл. На внутренних поверхностях пластин закреплены прозрачные электроды. Вид отображаемой информацииы зависит от формы электродов: это могут быть сегменты цифровых или буквенных символов, отдельные специальные символы, целые слова.

Матричные ЖКИ. Множество одинаковых элементов, образованных на пересечении строк и столбцов электродов, расположенных перпендикулярно. Управляющие сигналы подаются на элементы строки последовательно по каждой строке элементов.

Аналоговые ЖКИ. Используются для отображения информации в аналоговой форме. Так же состоят из двух пластин, ограничивающих жидкий кристалл. В них измеряемое напряжение подается на оба электрода.

Режимы работы ЖКИ:

- режим отражения света - прозрачными являются все электроды, а информация фиксируется непрозрачными участками, которые образуются между электродами. режим просвечивания - только верхние электроды прозрачные.

ЖКИ не излучает свет сам по себе и создаваемое изображение не видно в темноте. Для подсветки таких индикаторов используются светодиоды или газоразрядные лампы. Параметры ЖКИ:

- время восстановления - время, необходимое для того, чтобы молекулы жидкого кристалла вернулись в исходное состояние после выключения электрического поля. Как правило, составляет 30-50 мс;

- контрастность - существенно зависит от температуры. С повышением температуры контрастность падает. Уже при +50 градусах изображение незаметно;

- угол обзора - особенность работы ЖКИ в том, что на него необходимо обязательно подавать переменное напряжение. При подаче постоянного ЖКИ выходит из строя. Переменное напряжение формируется логическими элементами и обычно используются прямоугольные колебания со скважностью S=2. Такую форму испульсов позволяет получить делитель частоты на 2, чем является D-триггер.

Чтобы обеспечить работу схемы, надо на вход Sb подать 1. Скважность прямоугольных колебаний обеспечивает делить частоты на 2, построенный на D-триггере. Если на вход логического элемента подать 1, то логический элемент инвертирует колебание, подаваемое на подложку индикатора, а соответсвующий сегмент является непрозрачным. Подача 0 делает сегмент прозрачным, так как колебание не инвертируется.

ОУ - устройство с большим коэффициентом усиления, высоким входным и низким выходным сопротивлением, работающее в широкой полосе частот.

Вход 1 - инверсный.

Вход 2 - прямой.

U_п+, U_п_- - выводы двуполярного питания.

Fc - выводы частотной коррекции.

Nc - выводы балансировки.

0V - используется для обратной связи. Различают 2 режима работы ОУ:

- дифференциальный - на входы ОУ подается дифференциальное Uвх. Рассчитывается как UвхД=Uвх2-Uвх1;

- синфазный - подается синфазное Uвх. Рассчитывается как UвхС=(Uвх1+Uвх2)/2.

ОУ должен воспринимать и усиливать дифференциальное входное напряжение и не реагировать на синфазное. Если Uвх1=Uвх2!=0 =>Uвых=0, такой ОУ считается идеальным.В общем случае ОУ использует биполярное питание. Такой источник имеет 3 вывода: +Uп (VS+), -Uп(VS-), 0V

Параметры ОУ: - статические:

‡ дифференциальный коэффициент усиления.

Kд=UвыхД/UвыхД=UвыхД/(Uвх2-Uвх1). Для реальных ОУ Кд=10^5...10^6=100...120 дБ. Кроме дифференциального входного сигнала, может так же, в реальных ОУ, может быть синфазный, который, вследствие несовершенства схем, так же проходит на выход. Характеристикой такого проникновения является:

‡ коэффициент ослабления синфазного сигнала - показывает, во сколько раз коэффициент усиления синфазного сигнала меньше Кд. Ксо=Кд/Кс. Типичные значения для реальных ОУ от 60 до 80 дБ (10^3...10^4);

‡ коэффициент усиления синфазного сигнала. Кc=UвыхС/UвхС!= 0 для реальных, = 0 для идеальных;

‡ входное сопротивление - сопротивление между входными зажимами. Дифференциальное входное сопротивление измеряется между прямым и инверсным входом ОУ, а синфазное - между закороченными входами и землей;

‡ выходное сопротивление - внутреннее сопротивление ОУ без обратной связи. Определяет максимальный выходной ток. Rвых=10...1000 Ом. Iвых=10...20 мА. Превышение значений выходного тока может вызвать выход из строя ОУ;

‡ напряжение смещения - напряжение, которое необходимо подать на вход ОУ, чтобы на его выходе установился 0. В реальных ОУ Uсм=0,05...30 мВ;

- динамические (влияют на диапазон рабочих частот ОУ). Полоса пропускания идеальных ОУ должна быть бесконечной, в реальных же, коэффициент усиления снижается с ростом частоты. Это вызвано влиянием емкостей в самом ОУ: с ростом частоты емкостные характеристики снижаются. Характеристики:

‡ частота единичного усиления - частота, при которой дифференциальный коэффициент усиления равен 1 (Кд=1, 0 дБ).

Частотная характеристика Кд:

2. Операционные усилители: основные параметры и схемы включения. Устройства обработки информации на базе ОУ: сумматор, вычитающее устройство, интегратор, дифференциатор.(стр2)

На низких частотах Кд равен коэффициенту усиления по постоянному току. С увеличением частоты коэффициент падает на значение 20 дБ на декаду (то есть, с увеличением частоты в 10 раз, Кд уменьшается на 20 дБ). f0 - точка излома, при которой усиление уменьшается на 3 дБ ниже коэффициента усиления по постоянному току. Называется такая частота сопрягающей. На частоте f1 Кд=1=0дБ. Как правило, частота f1 лежит в диапазоне от 1 до 10 МГц;

‡ скорость нарастания выходного сигнала. Vu. Это максимальная скорость изменения выходного напряжения при максимальном значении его амплитуды. Определяет частоту периодического сигнала заданной амплитуды, при которой еще не происходит искажения формы выходного сигнала. 1...100 В/мкс. Этот параметр обусловлен временем, необходимым для перезаряда внутренних емкостей.

Основные схемы включения ОУ

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒
Поделиться:

Читайте также:
Активные элементы схемы замещения
Анализ усилителя на основе эквивалентной схемы для средних частот
Атрибуты задания цветовой схемы(цвета фона, текста и гиперссылок)
б) Схемы управления электродвигателями
Базовые схемы транзисторной логики. Инвертор и повторитель
ВОПРОС 2. Транзистор и его характеристика. Схемы включения
ВОПРОС 3. Транзистор и его характеристика. Схемы включения
Вопрос № 31. Опишите сущность и область применения защитного заземления и зануления, действующих электроустановок; приведите электрические схемы
Выбор схемы ПНК для цифровых систем обработки информации.
Выбор схемы, типа и конструкции защитного дренажа

Воспользуйтесь поиском по сайту: