Главная - Литература

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 [108] 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

a)


Рис. 14.19. Схема генератора пилообразного напряжения иа операционном усилителе

Рис. 14.20. Временные диаграммы генератора пилообразного напряжения на входе [а) и на выходе (б)

На рис. 14.19 представлена более совершенная схема генератора линейно изменяющегося напряжения. Принцип действия генератора не отличается от ранее рассмотренного. В предыдущей схеме применена интегрирующая цепь. В данной схеме применен интегратор на операционном усилителе. Эта схема имеет два существенных отличия: генерируется пилообразное напряжение, перевернутое по фазе (рис. 14.20); резко повышается линейность генерируемого напряжения. В самом деле, если К1, то, применяя принцип виртуального замыкания, имеет i=E/R = const. Прн заряде же емкости постоянным током напряжение на емкости растет линейно:

Uex{t) = -Uc= - {llC)i J di= - {IIC)U.

Строго говоря, это справедливо лишь при К=оо. Для конечного значения К можно считать, что включение емкости между входом и выходом эквивалентно включению на входе усилителя емкости Саке=С(1+К). Используя выралсение (14.19), имеем

Uex{i)E\----------+ ...

Учитывая, что Нвых(t) = - Ких (i), получаем

Umx{t)~-E

,RC{1 + K) 2 (RC){l + Ky

Иеых (/)--£

2 (RC)K

J 14.20)

04.21)

Сравнивая последнее выражение с (14.19), замечаем, что второй член, характеризующий отклонение от линейного закона, уменьшился в К раз. Это дает весьма существенное улучшение линейности, так как коэффициент усиления операционных усилителей измеряется тысячами или десятками тысяч.

С первого взгляда тот же результат получается, если не включать конденсатор меладу входом и выходом, а включить на входе



конденсатор в 1+К раз большей емкости, а затем усилить входное напряжение в К раз. Однако линейность выходного напряжения в этом случае получается плохой. Ведь увеличенная в 1+К раз емкость остается постоянной, тогда как коэффициент усиления усилителя зависит от амплитуды входного напряжения.

Из (14.20) видно, что коэффициент усиления входит в числитель и знаменатель первого члена. Следовательно, при очень большом коэффициенте усиления отношение К/{1+К) даже при изменении К остается с большой точностью равным единице.

Генераторы пилообразного тока. Способ получения линейно возрастающего тока был описан в гл. 8, посвященной применению отрицательной обратной связи. Напомним, что последовательная отрицательная обратная связь по току как бы сравнивает выходной ток с входным напряжением и вырабатывает сигнал ошибки, устраняющий их различие. Следовательно, при глубокой отрицательной обратной связи можно получить пилообразный ток на выходе усилителя, например в отклоняющих катушках кинескопа, если на вход усилителя подавать пилообразное напряжение. Существуют и другие способы получения пилообразного тока.

14.9. ЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ И ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Логической функцией называется функция нескольких переменных Xi, Х2 . . ., Хп

y = f{Xu Х2, Хп),

(14.22)

когда сама функция и независимые переменные могут принимать только два значения: О и 1.

Вместо Xi, Х2, ..., Хп часто употребляют буквы А, В, С, ..., а вместо у - Y.

Логическими элементами называют электронные схемы, способные выполнять простейшие логические операции. На рис. 14.21 показаны условные обозначения логических элементов.

Логический элемент НЕ называют инвертороя1, так как он инвертирует логическую величину А в Л. Если А = 1, то Л = 0; если /4 = 0, то Л=1. Функция инверсии на рис. 14.21, с обозначена кружком на выходе схемы. Этот кружок можно перенести и на вход схемы. Но это справедливо только для схемы инвертора. Инверсия, выполненная дважды, восстанавливает первоначальную величину.

V-A-B

У-А*в

-тп йгги -ГЪ. I ят ( s~i } Tl-J wx-i тл-

Рис. 14.21. Условные обозначения логических элементов:

й-НЕ (инвертор); б-ИЛИ; в-И; г - ИЛИ-НЕ; З-И-НЕ;

; - Исключающее ИЛИ



блица

14.1, а

Таблица 14.!

Таблица

14.1, в

Т а б,л и ц а 14.1, г

Таблица 14.1, д

Элемент ИЛИ выполняет функцию логического сложения. Въшолняемую логическим элементом логическую функцию задают таблицей истинности. Из табл. 14.1, а, являющейся таблицей истинности для функции ИЛИ, видно, что на выходе элемента появляется 1, если хотя бы на одном из его входов имеется 1.

Элемент И выполняет функцию логического умножения. Из табл. 14.1,6, являющейся таблицей истинности для элемента И, следует, что на выходе элемента И появляется 1, только когда на обоих входах имеется 1.

Элементы ИЛИ-НЕ и И-НЕ выполняют те же логические операции, что и элементы ИЛИ и И, но, кроме того, еще выполняют операцию НЕ. Это подтверждают табл. 14.1, е, г.

На рис. 14.21,е показано условное обозначение логической функции Исключающее ИЛИ. Эта функция задается табл. 14.1, d, из которой следует, что логический О на выходе получается не только при Л==Б = 0, но и при Л = В=1.

14.10. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ

Ниже приводятся основные правила алгебры логики, называемой также булевой алгеброй.

Правила сложения. Первое правило сложения

Л+ 1 = 1, (14.23)

где Л может равняться как О, так и 1.

В верности этого правила можно убедиться, обратившись к табл. 14.1, а. Строчки 2 и 4 подтверждают это правило.

Второе правило сложения

Л + 0 = Л, ;(14.24)

где Л может равняться как О, так и 1.

Убеждаемся в верности этого правила, используя строчки 1 и 3 табл. 14.1,0.



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 [108] 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0098