|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Теория, проектирование и выбор конфигурации схем фазовой автоподстройки частоты и соответствующих приборов рассматриваются в гл. 3. ИС таймеров представлены в гл. 4, причем подробно рассматриваются анализ, расчет, выбор и применение этих универсальных приборов. Гл. 5 по ИС управления источниками вторичного питания посвящена описанию работы последовательных и импульсных стабилизаторов, а также оптимальному выбору этих приборов и схем на их основе. Принципы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования рассматриваются в гл. 6. Обсуждаются различные схемные конфигурации и указываются предпочтительные из них на основе аргументированного выбора. Гл. 7 представляет логические схемы малой степени интеграции, причем подробно описываются различные логические приборы и их ограничения. Логические схемы средней степени интеграции описаны в гл. 8. Обсуждается применение этих приборов в конечных автоматах и комбинационной логике и даются рекомендации по выбору прибора. В гл. 9 обсуждается процесс выбора оптимального микропроцессора для заданного применения. Подробно освещаются также вопросы архитектуры кристалла, программного обеспечения и другие вопросы проектирования. Гл. 10 посвящена оптоэлектронике. Принцип действия, применение и выбор светодиодов, различных индикаторов и оптопар рассматриваются на многочисленных практических примерах выбора и расчета устройств. Периферийные приборы на основе БИС рассматриваются в гл. 11. Описываются принцип действия, применение и выбор устройств ввода-вывода, контроллеров электронно-лучевых трубок и гибких магнитных дисков. Применение и выбор интерфейсных схем представлены в гл. 12 на примере линейных схем формирователей напряжения возбуждения внешних устройств и индикаторов. Остается выразить благодарность многочисленным соавторам этого труда и представляемым ими фирмам за усилия, приложенные ими для того, чтобы сделать эту книгу как можно более всеобъемлющим пособием по практическому использованию ИС. А. Б. Уильяме Глава 1 ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ А. Уильяме) 1.1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ Операционный усилитель (ОУ) является, вероятно, наиболее популярным и универсальным узлом, используемым в электронной схемотехнике. Этот прибор обеспечивает решение многочисленных h разнообразных задач по линейной и нелинейной обработке электрических сигналов. До разработки в середине 60-х годов монолитного прибора [,iA709 операционные усилители собирались на дискретных элементах и были относительно дорогими. С тех пор появилось много новых поколений операционных усилителей со специальными и улучшенными характеристиками. 1.1а. Идеальный операционный усилитель Операционный усилитель представляет собой усилитель с непосредственными связями при двух входных и одном выходном зажимах, обладающий большим коэффициентом усиления. Условное обозначение его показано на рис. 1.1, а, а эквивалентная схема представлена на рис. 1.1,6. Выходное напряжение Vbhx равно разности приложенных к входным зажимам напряжений, умноженной на коэффициент усиления Ао. Изменение в положительном направлении сигнала, приложенного к положительному (+) входному зажиму, вызывает положительное изменение выходного сигнала; поэтому этот зажим (+) называется неинвертирующим входом. Изменяющийся в положительном направлении сигнал, приложенный к отрицательному (-) входному зажиму, вызывает изменение выходного сигнала ) Arthur В. Williams, Vice President of Engineering, Research, and Deve lopment, Coherent Communications Systems Corp., Hauppauge, N. Y. В отрицательном направлении; поэтому отрицательный зажим называется инвертирующим входом. Поскольку значение Ао обычно очень велико, прибор обеспечивает довольно высокий коэффициент усиления для дифференциального входного сигнала. А сигнал, прикладываемый к обоим входам одновременно (синфазный входной сигнал), не дает реакции на выходе, поскольку в данном случае дифференциальный входной сигнал равен нулю. Усилитель обладает входным .(-вх) и полным выходным (/?вых) сопротивлениями, которые в идеальном случае равны бесконечности и нулю соответственно. Коэффициент усиления также считается равным бесконечности.    Рис. I.I. Операционный усилитель. Рис. 1.2. Инвертирующий усилитель. Условное обозначение (а); эквива- . рентная схема (б). Инвертирующий усилитель. При наличии отрицательной об- ратной связи с выхода на инвертирующий вход в случае идеального усилителя дифференциальное входное напряжение стремится к нулю. Это явление, называемое эффектом кажущейся земли, позволяет использовать инвертирующий вход в качестве токового суммирующего узла, что, в свою очередь, создает многочисленные полезные схемные конфигурации усилителей и упрощает анализ схем. Схема инвертирующего ОУ показана на рис. 1.2. Для идеального усилителя дифференциальное входное напряжение Vex становится равным нулю и сравнивает инвертирующий вход с по-!тенциалом земли из-за отрицательной обратной связи через резистор Rz. Токи через резисторы можно определить по формулам h = VjRi. (1.1) /2=-W«2. (1.2) 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 |