Проведение измерения напряжений при помощи вертикального входа Y и внешнего делителя напряжений
Подключение p-n-перехода к внешнему напряжению
Параметры выпрямительных диодов
Схема замещения диода
Снятие вольтамперной характеристики туннельного диода при помощи осциллографа
Исследование выпрямителя на пониженном напряжении
Включение тиристора на постоянном токе
Исследование однофазного управляемого выпрямителя
Работа усилителя от сигналов постоянного тока
Суммирование импульсных напряжений
Снятие амплитудной характеристики неинвертирующего усилителя на постоянном токе
Одновходовый компаратор без обратной связи
Двухвходовый компаратор с положительной обратной связью
Снятие характеристики передачи в статическом режиме
Навигация
Одновходовый компаратор без обратной связи
Исследование полупроводниковых приборов
95058
знаков
15
таблиц
68
изображений
1. Одновходовый компаратор без обратной связи
Схема компаратора приведена на рис.1.
Рис.1. Схема одновходового компаратора
Входное напряжение Uвх и опорное Uоп подаются на один вход, поэтому знаки напряжений должны быть разными. Переключение компаратора произойдет тогда, когда входное напряжение сравняется по величине с опорным и превысит значение Uоп на порог срабатывания операционного усилителя: |Uвх| ≥ |Uоп|.
Временные диаграммы работы компаратора приведены на рис.2.
Рис.2. Временные диаграммы работы одновходового компаратора
До момента времени t1 (см. рис.2) состояние компаратора определяется опорным напряжением, которое подается на инвертирующий вход (см. рис.1). Для положительного значения Uоп на выходе получается отрицательное значение напряжения насыщения Uн¯. В момент времени t1 компаратор переключается из одного состояния насыщения в другое – Uн+.
При изменении опорного напряжения характеристика смещается вдоль оси Uвх влево или вправо в зависимости от полярности напряжения Uоп.
Для Uоп = 0 получается амплитудная характеристика операционного усилителя.
Временные диаграммы работы для положительного значения напряжения Uоп и периодического входного сигнала приведены на рис.4. Выходное напряжение имеет вид прямоугольных знакопеременных импульсов, имеющих длительность tи+ и tи–.
Рис.4. Временные диаграммы одновходового компаратора для периодического входного сигнала
По осциллограмме выходного напряжения определяются коэффициенты заполнения для положительного и отрицательного импульсов:
, 
.
2. Двухвходовый компаратор без обратной связи.
Схема компаратора приведена на рис.5. В ней напряжения Uоп и Uвх подаются на разные входы, поэтому знаки сравниваемых напряжений должны быть одинаковыми. Для подключения опорного напряжения необходимо на плате соединить точки 15 и 11.
Рис.5. Схема двухвходового компаратора
Временные диаграммы работы для нарастающего входного сигнала приведены на рис.6.
Рис.6. Временные диаграммы работы двухвходового компаратора
До момента времени t1 состояние компаратора определяется неинвертирующим входом, так как на нем действует большее по величине напряжение. Как только напряжение на инвертирующем входе превысит значение Uоп на порог срабатывания компаратора, так напряжение на выходе скачком меняется из состояния Uн+ в состояние Uн–. Временные диаграммы для периодического входного сигнала и отрицательного значения Uоп приведены на рис.7.
Рис.7. Временные диаграммы работы двухвходового компаратора для периодического входного сигнала
3. Триггер Шмита.
Триггером называется схема с двумя устойчивыми состояниями равновесия, которая под действием входного сигнала переключается из одного состояния равновесия в другое и обладает памятью. Существуют аналоговые триггеры и цифровые. Аналоговый триггер выполняется на операционном усилителе. При построении схем триггеров применяется положительная обратная связь.
Схема триггера Шмитта приведена на рис.8.
Рис.8. Схема триггера Шмитта
Резистор обратной связи соединяет точки 6 и 3. В схеме введена последовательная обратная связь по напряжению, так как напряжение обратной связи Uос пропорционально выходному напряжению и включено во входную цепь последовательно с входным сигналом.
Для определения знака обратной связи на вход задается сигнал любого знака, например, положительного. В точке 6 сигнал инвертируется, поэтому на схеме показан отрицательный сигнал, который передается на вход в точку 3, причем, 
. Во входном контуре получается согласное включение сигналов Uвх и Uос (стрелки направлены в одну сторону). Знаки или фазы сигналов совпадают, поэтому связь – положительная. Положительная обратная связь приводит к уменьшению времени переключения компаратора и создает память триггера.
Амплитудная характеристика триггера Шмитта приведена на рис.9. Если на выходе схемы появляется положительное напряжение Uн+, то такой же знак имеет напряжение обратной связи Uос. Для переключения операционного усилителя на инвертирующий вход необходимо подать положительное напряжение. Когда выполняется условие Uвх ≥ Uос, тогда компаратор переключается в другое состояние насыщения Uн¯.
Для отрицательного выходного напряжения изменяется знак напряжения обратной связи на отрицательный. Чтобы переключить компаратор, необходимо на вход подать отрицательное напряжение, которое должно сравняться с напряжением обратной связи и превысить его на малую величину. В результате переключения усилителя под действием входного сигнала разной полярности получается релейная характеристика в виде петли гистерезиса (рис.9). Пока значение входного сигнала лежит в пределах петли, триггер сохраняет значение выходного сигнала. Это означает, что схема триггера обладает памятью. Значения напряжения Uос называются пороговыми Uпор.
Рис.9. Амплитудная характеристика триггера Шмитта
Похожие работы
... от структуры силикатных стёкол, и способно выдерживать умеренные концентрации катионов (например, натрий до 0,1%), не увеличивая электропроводимость. Боратное стекло отвечает требованиям герметизации полупроводниковых приборов: свободно от щелочных металлов, уплотняется (спаивается) при температуре до 800С, относительно инертно и водонепроницаемо, имеет регулируемые коэффициенты температурного ...
... интегральным микросхемам. Они позволяют выполнять логическую обработку большого числа сигналов, воспроизводить сложные функции усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. Тиристор – электропреобразовательный полупроводниковый прибор, содержащий три или более р-п-перехода. По числу внешних электродов тиристоры делятся на: двухэлектродные – динисторы и трехэлектродные – тринисторы. ...
... ). Перспективы развития микроэлектроники Функциональная микроэлектроника. Оптоэлектроника, акустоэлектроника, магнетоэлектроника, биоэлектроника и др. Содержание лекций 1 Цели и задачи курса “Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника”. Физика полупроводников. p-n- переходы. Полупроводниковые диоды. Разновидности и характеристики. 2 Транзисторы. Принцип действия, разновидности и ...
... измениться в е раз из-за рекомбинации. Для диода с тонкой базой при низкой частоте постоянная времени равна (1.6) 2. РАСЧЕТ и исследование мощных низкочастотных диодов на основе кремния 2.1 Расчет параметров диода Проведем расчет и исследования статических и динамических характеристик 4H-SiC p+-п0-n+ диодов, рассчитанных на обратное напряжение 6, 10 и 20 кВ и ...
0 комментариев