Операционный усилитель дифференциальный

Напряжения, снимаемые с выходной диагонали датчика, поступают на входы дифференциального усилителя, собранного на операционных усилителях <У< и V4. Коэффициент усиления равен 100 или 200 в зависимости от положения переключателя П . При работе с датчиком сопротивлением 800 Ом, подается питание 24 В постоянного тока. Контакты переключателя IJi размыкаются, и на датчик поступает напряжение 24 В. Контакты переключателя Яз замыкаются, и коэффициент усиления дифференциального усилителя становится равным 100. Так как номинальный коэффициент передачи датчика равен 2 мВ/В, то при работе выходное напряжение дифференциального усилителя при номинальной нагрузке на датчике равно 5 В. [c.439]

Заданная динамическая характеристика у (/) воспроизводится группой операционных усилителей и нелинейных блоков моделирующей установки. Величина у (t) непрерывно сравнивается с аналогичной характеристикой х (/) переходного процесса, получаемой в результате решения на моделирующей установке системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих динамику рассматриваемой гидросистемы. [c.300]

Так как электронная модель является математической моделью, то для исследования на ней какого-либо динамического процесса необходимо знать систему дифференциальных уравнений, описывающих этот процесс. После того как будет выписана эта система уравнений, необходимо ее привести к виду, пригодному для решения на электронной модели. Для этого необходимо сначала свести уравнения к безразмерному виду, а затем заменить все входящие в уравнения переменные так называемыми машинными переменными (напряжениями) при помощи масштабных коэффициентов. Для полученной таким образом системы уравнений составляется структурная схема модели и производится расчет передаточных коэффициентов, входящих в схему операционных усилителей, и значений начальных напряжений, соответствующих начальным значениям переменных величин, входящих в уравнения. После этого схема собирается на коммутационном поле электронной модели и подготовка задачи к решению считается законченной. [c.370]

Ранее было отмечено, что из-за разброса параметров, всегда имеющих место на практике, при дифференциальном включении магнитных головок трудно получить отстройку от помех (см. стр. 168—169). В приведенной на рис. П.2 схеме для фазирования сигналов используется звено, собранное на операционном усилителе У). Передаточная функция такой схемы [156] [c.244]

Для повышения точности и разрешающей способности анализа используется метод дифференциальной полярографии. Дифференцирование осуществляется, как правило, либо с помощью операционных усилителей, либо электромеханических следящих систем. Простейший вариант дифференцирования может быть осуществлен с помощью 7 С-цепочки. Иногда используются схемы вычитания с двумя капиллярами, напряжения на которые подаются с небольшим сдвигом по амплитуде. [c.141]

В (Л. 149] был использован метод одновременного совместного решения дифференциальных уравнений отдельных участков, что позволило определить характеристики нестационарного режима прямоточного котла. Для моделирования было применено 160 операционных усилителей, из которых, по-видимому, не менее половины— интегрирующие, т. е. суммарный порядок решенных уравнений около 80. Динамические характеристики бло- [c.135]

Рис. 12. Схема включения дифференциального операционного усилителя

Так, с помощью соответствующих фильтров — проводимостей в цепях обратной связи — пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования полностью может быть реализован на одном операционном усилителе, хотя для получения удобных настроек обычно для этой цели используют два-три усилителя. Простота реализации операций суммирования, интегрирования и, как это мы увидим, многих нелинейных преобразований на операционных усилителях оказывается чрезвычайно соблазнительной с точки зрения организации устройств для решения систем алгебраических и дифференциальных уравнений. Это направление в использовании операционных усилителей развилось в целую обширную отрасль — аналоговую вычислительную технику. [c.59]

Простейший и наиболее распространенный способ реализации компаратора — использование для этой цели дифференциальных операционных усилителей. Действительно, если один из входов такого усилителя подключить к нулевому потенциалу, а на другой вход задавать входной сигнал постоянного тока, то при достаточно большом коэффициенте усиления усилителя его выход будет находиться практически всегда либо в состоянии максимального положительного, либо максимального отрицательного сигнала. Ограничив каким-либо способом эти состояния выхода на электрических уровнях логических нуля и единицы соответственно, мы получим вполне приемлемый для большинства случаев компаратор. Если к тому же это ограничение осуществить в виде нелинейной отрицательной обратной связи, включив между выходом и инверсным входом усилителя стабилитрон, то наш усилитель— компаратор сможет одновременно служить и сумматором целого ряда входных сигналов. [c.126]

Однако у схемы компаратора на дифференциальном операционном усилителе с нелинейной обратной связью имеется принципиальный недостаток всегда есть такая область значений входных сигналов, в которой выход компаратора может быть в неопределенном состоянии — не нуль и не единица. При этом из-за собственных шумов усилителя и других элементов на выходе схемы может появиться дребезг — вместо четкого изменения состояния при переходе входного сигнала через нуль будет наблюдаться многократное попадание выхода усилителя в зону нуля и единицы. Это очень нежелательное явление для многих применений. [c.127]

Для систем управления, которые мы рассматривали выше, важным является предсказывать не число, а функцию или их набор — решение системы дифференциальных уравнений, описывающей поведение системы. Такая система уравнений, как мы видели, может решаться как в цифровой машине, так и на аналоговой модели с помощью операционных усилителей. Если имеется аналоговый решающий блок, способный моделировать (решать) эту систему уравнений, то важнейшей задачей идентификации и управления является определение вида функций в правых частях уравнений. Эти функции показывают зависимости тенденций процесса от его текущего состояния. [c.180]

На Рис. 9.22 показан операционный усилитель, включенный по схеме дифференциального усилителя. В этом случае [c.116]

В идеальном операционном усилителе выходной сигнал должен быть равен нулю при обоих заземленных входах. Практически таю)го не бывает никогда. Операционный усилитель ведет себя так, как если бы небольшая разность потенциалов существовала между его входами. Величина этой разности называется дифференциальным входным напряжением смещения. На величину этого напряжения смещения очень сильно влияет температура. Хотя при некоторой температуре оно может быть скомпенсировано, но при любом изменении температуры величина этого напряжения смещения тоже изменится, что вызовет дрейф нуля на выходе усилителя. [c.117]

Ниже рассматриваются аналоговые моделирующие устройства иа операционных усилителях, предназначенные для исследования динамических систем, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями. Во всех рассматриваемых далее схемах применяемые операционные усилители имеют один вход, так как все отечественные АВМ [c.20]

В схеме применены отслеживающий усилитель с очень малой емкостью в цепи обратной связи и инвертор. Можно применить операционный усилитель с дифференциальным входом без инвертора. [c.308]

Операционные усилители третьего класса — дифференциальные УСТ. Необходимость в дифференциальных УСТ возникает прн построении устройств автоматического управления высококачественных селекторов, а также некоторых нелинейных решающих элементов. По большинству параметров ОУ третьего класса совпадают с ОУ второго класса, однако дифференциальные ОУ не позволяют обеспечить требуемое быстродействие, [c.359]

При составлении структурных моделей обычно дифференциальные уравнения моделируемой системы разрешаются относительно старших производных. Для каждого уравнения составляется цепочка интегрирующих усилителей, последовательно понижающих порядок производной. Затем на входе каждой цепочки задается сумма членов, выражающих в уравнениях старшие производные с помощью соответственным образом соединенных операционных элементов. Номенклатура операционных элементов представлена в табл. В.З. [c.21]

Схема на рис. В.5 состоит из частей, которые не связаны между собой изображениями проводов. Графическое соединение точек схемы заменяется здесь одинаковыми буквенными обозначениями соединяемых электрически точек. Так поступают при построении сложных структурных схем [11]. Полезно, однако, если разделение общей модели на части при ее изображении делается не произвольно, а служит определенным целям. Если схему на рис. В.4 изобразить по принципу схемы на рис. В.5, то получим схему на рис. В.6, которую можно привести к схеме на рис. В.7. Здесь блоки Ф, составляются из операционных элементов по виду уравнений, реализующих функции нескольких переменных на входах интегрирующих усилителей. Математическое описание схемы приведено здесь к системе нелинейных дифференциальных уравнений первого порядка. [c.26]

Принципиальная схема корректирующей цени, реализующей передаточную функцию (5), состоит из двух интеграторов У1 и У2, инвертора УЗ и сумматора У4 (рис. 3). Решающие элементы схемы собраны на дифференциальных операционных усилителях типа К1УТ531А. Цепи коррекции и питания операционных усилителей на схеме не показаны. [c.103]

Нелинейные переходные процессы могут моделироваться как в натуральном масштабе времени, так и с замедлением или ускорением. Для набора задач в МН-7 имеется 16 операционных усилителей постоянного тока, причем 6 из них могут быть использованы в качестве интегрирующих. Техническими условиями ПХ1.320.004ТУ завода САМ установлено, что относительная погрешность решения дифференциальных уравнений на модели МН-7 не превышает 10% относительно максимального значения функции частоты, амплитуды, декремента затухания и других параметров процесса. [c.98]

Принципиальная электрическая схема связи дефектоскопа с УСВИКС приведена на рис. П.З. В качестве входного устройства со стороны поступления сигнала в схеме применен малошумящий усилитель, выполненный на дифференциальном операционном усилителе. [c.249]

Условное обозначение интегральных микросхем состоит из ряда букв и цифр. Например, операционный усилитель обозначается К140УД5А, где К — интегральные схемы для широкого применения 1, 5, 7—полупроводниковые ИС 40—порядковый номер разработки УД — функциональное назначение (усилитель дифференциальный и операционный) 5—номер разработки (может состоять из нескольких цифр) от А до Я — имеется разброс по одному или нескольким параметрам. Иногда этот индекс обозначает тип корпуса, но это должно оговариваться в технической документации, например П— пластмассовый корпус, а М — керамический. [c.290]

Типовые блоки можно разделить на два класса универсальные макроэлементы и типовые базовые элементы. Универсальные макроэлементы реализуют математические описания основных свойств электронных устройств и не имеют физического прототипа (описание логических уравнений, типовых характеристик, фиксация момента достижения порога срабатывания и т. п.). Очень сложно разработать функционально полный набор макроэлементов для оперативного макромоделирования цифровых и аналоговых схем [4]. Набор универсальных макроэлементов позволит формализовать разработку макромоделей второго уровня сложности. Типовые базовые элементы отражают типовые структурные части моделируемых узлов (входные, промежуточные и выходные каскады схем и т. п.). В первом приближении базовые элементы должны быть идеальными каскадами электронных схем при минимальной сложности их структуры. Набор моделей базовых элементов в сочетании с макроэлементами позволит формализовать разработку наиболее точных макромоделей третьего уровня сложности. На рис. 6.11 приведена эквивалентная схема макромодели третьего уровня для операционного усилителя 140УД7. Каскады входной дифференциальный и выходной моделируются с помощью базовых элементов, а промежуточный— с помощью макроэлементов. [c.139]

Одним из наиболее распространенных способов получения малых значений дрейфа является применение дифференциальных входных каскадов, имеющих два равноценных входа. Использование таких каскадов создает несколько иной, чем мы рассмотрели, тип операционного усилителя — так называемый дифференциальный усилитель (рис. 12). Этот усилитель имеет два входа — инверсный и неинверсный. Естественно, сигнал обратной связи подключается к первому из них. Между тем усиливается не абсолютная величина сигнала на этом входе, а разность между сигналами на инверсном и неинверсном входах. [c.56]

Остается, однако, фактом, что не менее 90% выпускаемых в мире операционных усилителей выполняется по дифференциальной схеме. Собственно говоря, если неинверсный вход дифференциального усилителя подключить к нулевой шине, то дифференциальный усилитель станет обыкновенным операционным усилителем. Однако если на неинверсный вход дифференциального усилителя задать некоторый сигнал, то сигнал в суммируюш,ей точке будет определяться формулой вытекающей из того [c.57]

Избежать этой неприятной ситуации можно, если иметь очень большое входное сопротивление у схем, являющееся нагрузкой. Для нашего примера разумно иметь нагрузку в пределах 10 —10 Ом, что обеспечит погрешность, не большую 0,01—0,1%. Однако получение даже таких не очень больших входных сопротивлений при удовлетворении остальных требований по точности и другим параметрам не совсем простая задача, И одним из лучших ее решений является использование неинверсного входа дифференциального операционного усилителя. [c.58]

Упрощенная электрическая схема параллельно-балансного дифференциального каскада на биполярных транзисторах показана на рис. 18. Так как это основная схемная конфигурация в современной электронике постоянного тока, с которой мы часто будем встречаться либо в ее основной форме, либо с ее отдельными частями, то она заслуживает того, чтобы с ней познакомиться поближе. Транзисторы и T a образуют собственно дифференциальную усилительную пару, в то время как транзистор Тз служит генератором постоянного режимного тока. На базы транзисторов ж задается входной сигнал от его источника. Одна из этих баз может быть подключена к шине нуля (земле, корпусу), если этот сигнал одноноля-рен, как в основной схеме операционного усилителя. Тогда вторая клемма — вход, в случае операционного усилителя рис. 10 — суммирующая точка Е. В других случаях эти два базовых входа могут использоваться так, как это делается, например, в дифференциальном усилителе рис. 12, когда входной сигнал или совокупность входных сигналов создает разбаланс входов. Впрочем, с точки зрения самого дифференциального усилителя [c.88]

Компаратор на дифференциальном операционном усилителе удобен еще тем, что уровень его срабатывания можно регулировать, задавая на неинверсный вход смещение тогда сравнение будет происходить с уровнем смещения, а не с нулем. [c.127]

Преимущества такого двойственного отношения к каждой из основных форм представления информации могут быть достаточно внушительны. И это прежде всего было обнаружено при исследовании принципов работы нервных волокон. В значительной мере именно эти исследования заставили специалистов по логическим системам обратиться в конце 50-х годов XX в. к построеншо пороговых элементов и пороговой логики. Дело в том, что с точки зрения построения адаптирующихся, приспосабливающихся к ситуации, структур очень большие выгоды сулил переход от чисто двоичной логики, когда сумма нескольких 1 всегда 1 , к логическим операциям с взвешенными двоичными сигналами. При этом основной логический элемент — пороговый определялся так на выходе его должна быть 1 в том случае, когда сумма всех двоичных сигналов, умноженных на коэффициенты, им приписываемые и называемые весами, больше некоторой величины, именуемой порогом. В остальных случаях на выходе должен быть О . Сигналы могут задаваться на два входа один — инвертирующий результат сравнения, другой — нет. Но ведь это же компаратор, построенный на дифференциальном операционном усилителе (Его схема и принципы работы подробно рассмотрены в гл. 10.) Заметим, что такая схема действительно есть обобщение схем двоичной логики. [c.162]

По-видимому, первой областью, где операционные усилители стали широко применяться как типовые массовые изделия, было автоматическое регулирование технологических процессов. Действительно, центральная часть регулятора, обеспечивающая обычно пропорционально-интегральный (ПИ) или иропорционально-интег-рально-дифференциальный (ПИД) законы управления, представляет собой в сущности простой специализированный аналоговый процессор — вычислительный узел, который может быть реализован даже на одном операционном усилителе, включенном в схеме, обеспечивающей соответствующую передаточную функцию. [c.182]

Другой вероятный путь повышения стенени интеграции — создание однородных аналого-цифровых структур на базе пороговых элементов на дифференциальных операционных усилителях. В области цифровых однородных структур уже достигнуты значительные успехи. В частности, в СССР работы И. Прангишвили и его сотрудников по этим структурам дали значительные теоретические и практические результаты. [c.191]

Стабилизатор напряжения 12 6 В 0,5 А с операционным усилителем серии 140 (рис. 7). Операционными усилителями называют высококачественные многокаскадные усилительные схемы с дифференциальными входами. Такие усилители имеют значительно лучшие параметры по сравнению с их аналогами на навесных элементах и, в первую очередь, по температурной стабильности благодаря тому, что вся схема выполнена иа одном кристалле и все элементы ее находятся в одинаковых температурных условиях. Наибольшее распространение в схемах источников вторичного электропитания получили операционные усилители серии 1УТ401 (К1УТ401). [c.67]

В усилителях напряжений низкой частоты применяют также операционные усилители на микросхемах. Операционный усилитель представляет собой усилитель с дифференциальным (симметричным) входом и большим коэффициентом усиления. Они широко используются в различных радиоэлектронных устройствах для получения сложных функциональных зависимостей между входными и выходными сигналами. Так, в УНЧ, применяемом в однополосном передатчике, для улучшения разборчивости сигнала в условиях помех осуществляется подъем частотной характеристики в области высоких частот. Схема УНЧ однополосного передатчика на интегральной микросхеме типа К153УД1А, представляющий собой операционный усилитель, показана на рис. 1.22. [c.31]

Кроме трех типов кристаллических полосовых фильтров, схемы которых показаны на рис. 5.58, в настоящее время донольно часто используются их эквиваленты с дифференциальным трансформатором (рис. 5.61). Полосовые фильтры, вьшолиенные по такой схеме, позволяют понизить тре-бонания, предъявляемые к используемым в них пьезоэлектрическим резонаторам, и легче достичь требуемой симметрии. В последнее нремя появились фильтры (см. работу [154]), в которых дифференциальный трансформатор заменен активной схемой на транзисторах, например, операционным усилителем (рис. 5.62). Эти схемы называют иногда активными фильтрами с пьезоэлектрическими резонаторами, хотя принцип их работы отличен от принципа работы других активных фильтров. [c.236]

При моделировании колебательного звена проявились две основные тенденции моделирования объектов со сложными передаточными функциями. Первая состоит в использовании одного операционного усилителя или минимального их количества (двух или трех) за счет усложнения пассивных С-цепей, формирующих передаточную функцию. Вторая состоит в построении модели агрегата на нескольких операционных элементах на основе моделирования описывающих его дифференциальных уравнений. По мере усовершенствования операционных усилителейу [c.28]

В схеме на рис. 15, а переменная ЭДС, индуктируемая в обмотке датчика частоты вращения, является дифференциальным сигналом для операционного усилителя. Благодаря этому даже при небольшой амплитуде ЭДС при изменении ее полярности почти скачкообразно меняется уровень напряжения на выходе операционного усилителя. В результате соединения выхода опера ционного усилителя с его неинвертирующим входом через резистор К4 большого сопротивления в усилителе создается небольшая положительная обратна я связь, позволяющая получить еще более крутой фронт выходного напряжения. [c.42]

Наиболее соверщенными бесконтактными аппаратами являются дискретные и аналоговые микросхемы логические элементы, операционные, дифференциальные, линейные и другие усилители. Большое применение в современной аетоматике находят и такие бесконтактные аппараты, как траИзисторные, тиристор-) ные и магнитные усилители, резисторные, тиристорные оптроны, пропорциональные, пропорционально-интегральные и пропорционально-интегрально-дифференциальные полупроводниковые регуляторы, асинхронные и исинхронные тахогенераторы, индуктивные и фотоэлектрические датчики положения и т. д. [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...