WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 33 |

«АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА РОСТОВ НА ДОНУ 2010 ВВЕДЕНИЕ Данная книга написана на основе многолетнего опыта автора в конструировании аналоговых электронных устройств, а ...»

-- [ Страница 1 ] --

ПЕТИН Г.П.

АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА

РОСТОВ НА ДОНУ

2010

ВВЕДЕНИЕ

Данная книга написана на основе многолетнего опыта автора в

конструировании аналоговых электронных устройств, а также чтения курса

лекций на кафедре радиофизики ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО

УНИВЕРСИТЕТА. В книге основное внимание уделено пониманию процессов происходящих в тех или иных аналоговых электронных схемах. Рассмотрена большая часть проблем аналоговой схемотехники, иллюстрируемая большим количеством конкретных электронных схем.

Все электронные устройства можно разделить на аналоговые и цифровые.

Аналоговые устройства работают менее точно, но более просты, надежны и имеют большее быстродействие. Кроме того, в большинстве случаев цифровые устройства не могут обойтись без аналоговых, поскольку в реальном мире нет цифровых сигналов и аналоговые устройства выполняют недостающую связь между реальным миром и цифровым устройством. Вопросы, рассмотренные в книге, перечислены далее в содержании.

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

1.КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ ДАТЧИКОВ СИГНАЛА

2.СОГЛОСОВАНИЕ ДАТЧИКА СИГНАЛА СО ВХОДОМ УСИЛИТЕЛЯ

3.СВОЙСТВА УСИЛИТЕЛЕЙ С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ

СВЯЗЬЮ

4.ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

5.ПРИМЕРЫ ВХОДНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

6.УСИЛИТЕЛИ МЕДЛЕННО МЕНЯЮЩИХСЯ СИГНАЛОВ.................. 7.ШИРОКОПОЛОСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ.

8.ОГРАНИЧЕНИЕ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ

9.УЗКОПОЛОСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ.

10.ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ И АТТЕНЮАТОРЫ

11.ДЕТЕКТИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ

12. СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ И АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ

13.АНАЛОГОВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА.................. 14. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ВИДА СИГНАЛОВ.

15. ГЕНЕРАТОРЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

16. КВАРЦЕВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

17.СИНТЕЗАТОРЫ ЧАСТОТЫ

18.НИЗКОЧАСТОТНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

19. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

20. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

21. ПРИЛОЖЕНИЯ

1. УСИЛИТЕЛЬ С УМНОЖЕНИЕМ ДОБРОТНОСТИ

2. ТРЕХФАЗНЫЙ СИМИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР

3.ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

4. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ

5. ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

6.МОЩНЫЕ ВЫХОДНЫЕ НИЗКОЧАСТОТНЫЕ УСИЛИТЕЛИ.........

7. ОБ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОГО

ПРИНТЕРА

8. КАЛЕЙДОСКОП ТРАНЗИСТОРНЫХ СХЕМ

ЛИТЕРАТУРА

1.КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ

ДАТЧИКОВ СИГНАЛА

Несмотря на колоссальный прогресс в развитии цифровых технологий цифровая техника не может обойтись без аналоговой, поскольку в реальном мире не существует цифровых сигналов. Аналоговая схемотехника может существовать самостоятельно или как связующее звено цифровой схемотехники с внешним миром. Электронные приборы проникли во все области быта, производства и естественных наук. Каждый раз, когда необходимо измерить какой-нибудь параметр физического объекта или процесса или передать информацию подыскивают подходящий датчик, переводящий измеряемый параметр в электрический сигнал. В медицине и биологии измеряют биотоки, в химии - концентрацию тех или иных веществ в растворе, показатель кислотности РН. В метеорологии измеряют скорость и направление ветра, влажность и температуру воздуха, высоту облаков. В технологических процессах приходится измерять множество параметров.

Множество измеряемых и контролируемых параметров отображается на пульте управления современных транспортных средств.

Далее кратко рассмотрены только некоторые датчики физических параметров.

1. Датчики перемещения вырабатывают сигнал пропорциональный перемещению объекта из одной точки пространства в другую. Кроме перемещения ряд других параметров легко преобразуется в перемещение, и образуют датчик этого параметра. Например, сила с использованием пружины или другого упругого тела преобразуется в перемещение. Показания барометрического датчика давления определяются геометрическими размерами – объемом камеры или длиной столбика спирта или ртути. Простейший датчик влажности воздуха состоит из натянутого обезжиренного волоса, длина которого зависит от влажности.

Наиболее простым и весьма часто используемым датчиком перемещения является потенциометрический датчик, в котором движок потенциометра связывается с перемещаемым телом. Такие датчики могут фиксировать перемещение от 0,1 мм до 1000 мм. Хорошо известен указатель уровня топлива в баке автомобиля, в котором поплавок посредством рычага перемещает ползунок потенциометра. Недостатками потенциометрических датчиков перемещения являются недостаточная в ряде случаев точность и наличие силы трения ползунка, делающая этот датчик контактным и препятствующая его применению в ряде устройств.



В качестве бесконтактных датчиков перемещения часто используются емкостные и индуктивные датчики, в которых величина емкости или индуктивности изменяются при перемещении. Изменение емкости или индуктивности преобразуется в информационный сигнал либо при использовании моста переменного тока, либо при включении этих элементов в состав генератора, частота генерации которого меняется при изменении емкости или индуктивности. Ничто так точно не измеряется, как измеряется частота. Легко доступными способами, например, путем использования электронно-счетных частотомеров, частоту можно измерять с точностью до 10Таким образом, используя емкостные и индуктивные датчики можно получить очень высокую точность измерения перемещения и высокую чувствительность к изменению очень малых перемещений. Без особых затруднений можно фиксировать перемещения до 10-9 м.

2. Датчики скорости. Существуют два принципиально разных датчика скорости: датчик скорости вращательного движения и датчик скорости поступательного движения.

Конструкция датчика скорости вращательного движения может быть очень простой. Достаточно поместить на вращающийся объект постоянный магнит, проходящий мимо катушки индуктивности. В результате электромагнитной индукции на концах катушки индуктивности возникает эдс индукции, период повторения которой равен периоду вращения. Можно использовать многополюсный магнит. Вариантов подобных устройств множество. Часто используются датчики скорости вращательного движения с оптопарой, в которых либо периодически прерывается луч света, либо происходит его отражения от вращающегося диска с периодическими темными и светлыми полосами. Полученный промодулированный луч света попадает на фотоприемник, выдающий электрический сигнал с частотой модуляции света.

Датчик скорости поступательного движения может быть устроен разными способами. Во-первых, на основе классического определения - по измерению промежутка времени, за которое тело проходит фиксированный отрезок пути.

Измерение промежутка времени можно осуществить, применяя две оптопары, стоящие в начале и конце отрезка пути. Кроме того, очень часто для определения скорости применяется эффект Доплера с использованием электромагнитных или акустических волн. Например, скорость движения автомобиля определяется при использовании эффекта Доплера при отражении сантиметровых электромагнитных волн с длиною волны равной 3 см.

3.Датчики ускорения. Ускорение тела или системы тел определяется путем измерения инерционных сил, возникающих при ускорении тел, обладающих массой. Силы же преобразуются в перемещения с использованием упругих элементов. Особое значение имеют датчики периодически повторяющихся ускорений, типа вибраций, возникающих при вращении несбалансированных масс. Подобные вибрации наблюдаются в самого разного рода двигателях и контроль за величиной этих вибраций, имеет важное практическое значение. В этом случае широко применяются пьезоэлектрические датчики ускорения, в которых за счет пьезоэффекта инерционные силы преобразуются в электрический сигнал. Часто такие датчики называют акселерометрами.

4.Датчики температуры. Для измерения температуры широко применяют термопары, вырабатывающие напряжение пропорциональное разности температур между горячим и холодным спаем термопары. Недостатком применения термопары является необходимость контроля температуры холодного спая и низкая чувствительность - порядка 5мкВ/градус Цельсия.

Абсолютное значение температуры можно получить при использовании термосопротивления. Как известно, сопротивление чистых металлов прямо пропорционально абсолютной температуре. При комнатной температуре равной 20 C сопротивление при изменении температуры на один градус изменится на 1/293 часть своей величины. Это значит, что при использовании термосопротивления в качестве датчика температуры можно получить сигнал в 100 раз больший, чем при использовании термопары. Однако для создания такого датчика необходим очень тонкий проводник большой длины, что в ряде случае неудобно для применения. Полупроводниковые терморезисторы очень чувствительны к изменению температуры. Их чувствительность может достигать -4% на градус. Однако сопротивление полупроводникового терморезистора нелинейно зависит от температуры, что затрудняет их применение. Иногда в качестве датчика температуры с успехом можно использовать падение напряжения на прямосмещенном p-n переходе, зависящее от температуры со скоростью -2мВ/градус. Для этой цели рекомендуется использовать не диод, а эмиттерный переход транзистора.

Некоторые такие датчики можно использовать до 250оС. Подобные датчики выпускаются некоторыми фирмами в интегральном исполнении с цифровым или аналоговым выходом.

Очень высокие температуры в ряде случаев можно измерять неконтактными датчиками, фиксирующими тепловое излучение.

5. Датчики давления. Датчики статического давления в жидкости и газе основаны на деформации мембран или твердых тел. В результате воздействия давления тело деформируется и возникает перемещение. В связи с важностью этой проблемы в технике имеются многочисленные датчики давления в пакетированном виде, выпускаемые разными фирмами.

Датчики динамического давления, то есть давления меняющегося во времени, так же выпускаются серийно. Датчики для измерения давления газа (воздуха) называются микрофонами, а для измерения давления жидкости (воды) - гидрофонами.

Самая старая разработка микрофона, с которой иногда еще можно встретиться, это угольный микрофон, в котором сопротивление угольного порошка зависит от оказываемого на него давления. Такой микрофон имеет множество недостатков. Поэтому были разработаны различные типы более качественных микрофонов: электродинамические, пьезоэлектрические, емкостные и электретные микрофоны. В настоящее время наибольшее распространение получили электретные микрофоны. В нем тонкая металлизированная мембрана колеблется в постоянном электрическом поле, создаваемом поляризованным диэлектриком-электретом.

поляризованная керамика на основе цирконата-титаната свинца. Иногда для лучшего согласования волновых сопротивлений воды и материала гидрофона используют пористую керамику.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 33 |
 



Похожие работы:

«Пультовая ВЭПП-2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ИМ.Г.И.БУДКЕРА Сибирского отделения РАН Первые коллайдеры ИЯФ. К 50-летию начала экспериментов по физике элементарных частиц. Главный редактор – академик А.Н.Скринский. Авторский коллектив: академик Г.Н.Кулипанов, академик А.Н.Скринский, д.ф.-м.н., профессор С.И.Середняков, д.ф.-м.н., профессор А.П.Онучин, д.ф.-м.н., профессор Г.М.Тумайкин, к.ф.-м.н. В.В.Петров. Новосибирск 2014 УДК 53:061 Первые...»

«1 Теоретическая часть: В каждом разделе физики учащиеся знакомятся с рядом вопросов, которые раскрывают физико – технический аспект...»

«Государственная идеология и ценности в государственной политике и управлении (к становлению политической аксиологии) Материалы постоянно действующего научного семинара Выпуск № 3 (41) Москва Научный эксперт 2011 УДК 323.2(470+571)(063) ББК 66.3(2Рос),1 Г 72 Научный руководитель семинара: В.И. Якунин, доктор политических наук Соруководители семинара: А.И. Соловьев, доктор политических наук, профессор; С.С. Сулакшин, доктор физико-математических наук, доктор политических наук, профессор Г 72...»

«ФИЗИЧЕСКИХ НАУК ПОД РЕДАКЦИЕЙ э.в. шпольского том XXIII ВЫПУСК i о ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ МОСКВА 1940 ЛЕНИНГРАД Адрес редакции: Москва 21, М. Пироговская, 1. 5 ЛЕВ ВЛАДИМИРОВИЧ МЫСОВСКИЙ (1888^1939) Rat,·, s i l l Ул Т. XXIII, вып. 1 1940 г. УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК ПАМЯТИ ЛЬВА ВЛАДИМИРОВИЧА МЫСОВСКОГО В. Г. Хлопин, Ленинград.августа 1939 г. в полном расцвете научного творчества продолжительной и тяжелой болезни, от паралича сердца кончался заведующий...»

«УЧЕНИЕ ОБ УМОПОСТИГАЕМОЙ ТРИАДЕ В НЕОПЛАТОНИЗМЕ И ПАТРИСТИКЕ (ЧАСТЬ ПЕРВАЯ) А. Р. ФОКИН В статье рассматривается учение о так называемой умопостигаемой триаде категорий: бытие — жизнь — мышление в неоплатонизме и патристике. В первой части статьи рассматриваются истоки этого учения в платоновском диалоге Софист и 12-й книге Метафизики Аристотеля, а также его отражение в характерном для разных философских школ представлении об уровнях организации бытия и способностей человеческой души. Основное...»

«МОСКВА МАКС ПРЕСС 2001 ББК 22.3г + 22.311 + 22.654.1 + 26.823 + 63.2 + 63.3(0) + 63.3(2) + 63.3(7) + 63.5 + 81 + 82 + 86.2 + 87.21 Б87 УДК 39 + 398 + 51-7 + 519.763 + 519.765 + 530.1 + 530.11 + 550.3 + 551.1 + 551.4 + 801.54 + 903.7 + 930.9 + 980 Научное издание Братков Ю.Н. Б87 Теория гиперобъектов. – М.: МАКС Пресс, 2001. – 108 с. ISBN 5-317-00277-Х На многочисленных примерах показано, что за древними мифологическими конструкциями стоит теоретическая физика высокого уровня. Дальнейшее...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ИНОЦЕНТР (Информация. Наука. Образование) Институт имени Кеннана Центра Вудро Вильсона (США) Корпорация Карнеги в Нью-Йорке (США) Фонд Джона Д. и Кэтрин Т. МакАртуров (США) Данное издание осуществлено в рамках программы Межрегиональные исследования в общественных науках, реализуемой совместно Министерством образования и науки РФ, ИНО Центром (Информация. Наука. Образование) и Институтом имени Кеннана Центра Вудро Вильсона при поддержке...»

«Требования к результатам освоения основной образовательной программы Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК): способностью использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук (ОК-1); способностью использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области гуманитарных и экономических наук (ОК-2); способностью приобретать новые знания, используя современные образовательные...»

«2 1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Цели освоения дисциплины: Подготовка специалистов, владеющих основными химическими знаниями и понимающих суть химических превращений, происходящих, в том числе, и при обогащении минерального сырья. Формирование базовых знаний и основных понятий физической химии, представлений о фундаментальных законах и основных методах физико-химической науки, необходимых в познании химических процессов и явлений. Умеющих практически определить качественный и...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.