Η Διάταξη µηαντιστρέφοντος Τ.Ε. Η"είσοδος"του"σήματος"""""""συνδέεται"με"την"μη2 αντιστρέφουσα"είσοδο,"η"αντιστρέφουσα"είσοδος" γειώνεται"και"η"έξοδος"ανατροφοδοτεί"την" αντιστρέφουσα"είσοδο"μέσω"της"αντίστασης"""""""." Προφανώς = = A ω ( ) "που"οδηγούν,"αν"ληφθεί"υπ "όψιν"η" ω ( ) ( ω ) = A "σε"συνάρτηση"μεταφοράς"της"μορφής fb = fb 1 j ω ω c ( ω ) = 1 fb 1 1 = fb A( ω ) = I A'' 1 j ω ω C I f fb 1"
Η Διάταξη µηαντιστρέφοντος Τ.Ε. συνεχ. Δ Εφ "όσον"""""""""""","λαμβάνουμε""""""""""""""""""""""""""""""""""""που"είναι"οι" A >> A cl = 1 fb in σχέσεις"του"ιδανικού(μηαντιστρέφοντος(τ.ε"οποίος"" έχει"σχεδόν"μηδενική"διαφορά"δυναμικού"στους"ακροδέκτες"εισόδου"του""και"" A cl το"κέρδος(κλειστού(βρόχου""""""""είναι"ανεξάρτητο"του"τελεστικού"ενισχυτή" αλλά"εξαρτάται"μόνο"από"τις"αντιστάσεις"""""""""""""".", fb Μία"ιδανική"περίπτωση"του"μη2αντιστρέφοντος"Τ.Ε."είναι"γιά"" """""""""""""""""""""""""""""και"φαίνεται"στο"σχήμα."γι "αυτή"την"περίπτωση"έχουμε" fb =, = A cl = in 1 Δηλαδή"η"έξοδος"παρακολουθεί"πιστά"και"σε"φάση"την"είσοδο."Δεν" αλληλεπιδρούν"ενεργειακά"όμως,"λόγω"της"μεγάλης"εμπέδησης" εισόδου"και"ελάχιστης"εμπέδησης"εξόδου."γι "αυτό"τον"λόγο,"αυτή"η" διάταξη"λέγεται"ακολουθητής(τάσεως"(voltage"follower)"ή" = απομονώτρια(βαθμίδα"(buffer). 2"
Αθροιστές Αφαιρέτες 1 Αντιστρέφων"Τ.Ε":"σημαίνει"ότι"υπάρχει" μηδενική"διαφορά"δυναμικού"στους" ακροδέκτες"εισόδου"του" 2 Η"τεράστια"εμπέδηση"εισόδου"σημαίνει" ότι"ρεύμα"δεν"εισέρχεται"/εξέρχεται" n από"τους"ακροδέκτες"εισόδου"του"τε," δηλαδή"εφαρμόζοντας"τον"νόμο" ρευμάτων"kirchoff"" Οπότε" = = = f 1 f 2 f I 1 I 2 I n = I f 1 2 n n n n "που"δίνει"το"σταθμισμένο"(δηλαδή"με"κατάλληλα"σχετικά"βάρη)" αλλάανεστραμμένοάθροισμα"των"σημάτων"εισόδου." Πως"είναι"δυνατόν"να"πάρουμε"καθαρό"αθροιστή,"δηλαδή"να" αναιρέσουμε"το"αρνητικό"σύμβολο"στον"παραπάνω"«αθροιστή»"?" 3" n I 1 I 2 I n f I f = f
Αθροιστές Αφαιρέτες συνεχ. I f Με"το"ίδιο"σκεπτικό"όπως"προηγουμένως = = I 1 = I f 1 I 2 = I 2 = f = = 2 f 1 Άρα"έχουμε"έναν"αφαιρέτη."" Αφαιρέτες"χρησιμοποιούνται"ως"τελική"βαθμίδα"των"ενισχυτών)μετρήσεων) οργάνων(instrumenta=onamplifiers)."" Οι"ενισχυτές"μετρήσεων"έχουν"ως"σκοπό"την"ενίσχυση"σημάτων"χαμηλού"εύρους" που"είναι"σε"υπέρθεση"με"κοινά"σήματα"εισόδου"(με"συνήθως"σαφώς"μεγαλύτερο" εύρος)."" Τέτοιου"είδους"σήματα"συναντώνται"σε"συστήματα"μετρήσεων"σε"βιομηχανικούς" χώρους"όπου"υπάρχουν"θόρυβοι"τύπου"κοινών"σημάτων"εισόδου"ένεκα" παρεμβολών,"μετρήσεων"μεγεθών"σε"μεγάλες"αποστάσεις"κλπ."" Χαρακτηριστικά"αυτών"των"ενισχυτών"είναι:"μεγάλη"εμπέδηση"εισόδου,"μεγάλος" λόγος"απόρριψης"κοινών"σημάτων,"χαμηλή"εμπέδηση"εξόδου"κλπ."ένας"τυπικός" ενισχυτής"τέτοιου"είδους"είναι"ο"ad521"με"ρυθμιζόμενο"κέρδος"τάσης"(.1" " 1),"εμπέδηση"εισόδου"3ΜΩ"και"CMM"με"ελάχιστη"τιμή"11dB"(υψηλότερη" τιμή"του"cmm"σημαίνει"καλύτερη"απόρριψη"κοινών"σημάτων). 4" 1 2 I 1 I 2 I f
Αθροιστές Αφαιρέτες συνεχ. InstrumentaKon(amplifier:"Αποτελείται" r από"2βαθμίδεςεισόδουμε"σκοπό"την" υψηλή"εμπέδηση"εισόδου"και" ενίσχυσης"τάσης."είναι"συνδεδεμένες" r στις"εισόδους"του"αφαιρέτη" μοναδιαίου"κέρδους."εκτός"των" G ακροδεκτών"εισόδου"&"εξόδου" 2 r υπάρχουν"ακροδέκτες"για"εξωτερική" σύνδεση"της"αντίστασης"""""""""με"σκοπό" r την"ρύθμιση"του"κέρδους." G Με"το"ίδιο"σκεπτικό"όπως"και"πριν" 2 1 = 1 1 2 out 2 = 1 2 1 Επειδή"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""(στα"σήματα"μέτρησης"υπερτίθεται"η"παρεμβολή""""")" Control Systems Laboratory 1 = 1 cm, 2 = 2 cm 1 1 = 1 in1 in2 cm out 2 = 1 in2 1 cm "δηλαδή"το"κοινό"σήμα""διέρχεται"από"την"πρώτη"βαθμίδα"αυτούσιο"ενώ"τα"σήματα" μέτρησης""διέρχονται"ενισχυμένα."επειδή"όμως"η"δεύτερη"βαθμίδα"είναι"αφαιρέτης"τότε" = 1 2 G ( 2 in1) "δηλαδή"το"κοινό"σήμα"απορρίπτεται"ενώ"με"κατάλληλη"επιλογή"της"αντίστασης","γίνεται" επιλογή"του"κέρδους"ενίσχυσης." 5" cm
Συγκριτές Ο"Τ.Ε."μπορεί"να"χρησιμοποιηθεί"ως"συγκριτής" (comparator)"2"σημάτων." Σε"αυτή"τη"περίπτωση,"ο"Τ.Ε."χρησιμοποιείται"χωρίς ανάδραση,"και"η"τάση"εισόδου"εισέρχεται"στη"μία" είσοδο"ενώ"η"τάση"αναφοράς"στην"άλλη." Δύο"χαρακτηριστικές"σχετικές"διατάξεις"είναι:" Ανιχνευτής)μηδενός(zeroleveldetector):"η"μία" είσοδος"του"τ.ε."είναι"γείωση.""όταν"η"είσοδος" διέρχεται"από"το"μηδέν"αλλάζει"και"η"πολικότητα"της" εξόδου." Ανιχνευτής)βαθμίδας(nonzeroPleveldetector):" ανιχνεύουμε"επίπεδα"τάσεων"διάφορα"του"μηδενός," αν"συνδέσουμε"δηλαδή"την"τάση"αναφοράς"στην" αναστρέφουσα"είσοδο"και"στο"σήμα"εισόδου"στην" μη2αναστρέφουσα". (max) (max) EF t t t EF (max) t 6" (max)
Συγκριτές Η"είσοδος"αναφοράς"""""""""""μπορεί"να"επιτευχθεί"είτε"με" διαιρέτη"τάσης"οπότε""""""""""""""""""""""""""""","είτε"με"χρήση"zener" EF = 2 οπότε" EF = Z EF Ηλεκτρονικόσύστημαζυγίσματος:" συνδυάζει"αφαιρέτες,"αθροιστή"&" συγκριτή,"για"να"μετρήσει"και" ελέγξει"το"περιεχόμενο"του" δοχείου."" Οι"συσκευές"μετρήσεως"στον"πάτο" μετρούν"την"τοπική"πίεση"και"τα" σήματά"τους"ενισχύονται"μέσω" των"αφαιρετών"και"μετά" αθροίζονται"μέσω"σχετικών"όρων" επιβάρυνσης"(παρέχοντας"μία" μορφή"χωρικής"ολοκλήρωσης)"για" να"αποδώσουν"ένα"μέτρο"του" όγκου"του"υλικού"στο"δοχείο."" Το"παραγόμενο"σήμα"συγκρίνεται" με"κάποιο"σήμα"αναφοράς"στον" συγκριτή"και"παρέχει"έτσι"μία" μορφή"on2off"ελέγχου. συνεχ. 7" EF Z
(max) Συγκριτές Αν"στην"είσοδο"υπάρχει"κάποιος"(υψίσυχνος)" θόρυβος"σε"υπέρθεση"με"το"σήμα"και"αυτός" έχει"ουσιαστικό"εύρος"σε"σχέση"με"αυτό"του" σήματος""τότε"ο"συγκριτής"ταλαντώνεται" λανθασμένα." Αυτό"μπορεί"να"περιορισθεί"μέσω"μιας" τεχνική"θετικής"ανάδρασης"λαμβάνοντας"έτσι" ένα"κύκλωμα"που"λέγεται"schmi?)trigger." Αν""""""""""""""""""είναι"η"τάση"κορεσμού"της"τάσης" (max) εξόδου,"τότε"όταν"η"έξοδος"έχει"την"τιμή "."""""""""""""""""τότε"η"τιμή"της"τάσης"στην"μην" αναστρέφουσα"είσοδο"είναι" U = (max) Όταν"""""""""""""""""""τότε"η"έξοδος"πέφτει"στην"" > U τιμή"""""""""""""""""""""""οπότε"η"τιμή"της"τάσης"στην" (max) μην"αναστρέφουσα"είσοδο"γίνεται" ( ) ( ) L = out(max) 2 "και"θα"παραμείνει"εκεί"έως"ότου""""""""""""""οπότε" < L η"έξοδος"ανεβαίνει"στην"τιμή"""""""""""""""""""""κ.ο.κ. συνεχ. (max) 8"
Συγκριτές συνεχ. Όταν"απαιτηθεί"ο"περιορισμός"της"εξόδου"σε"επίπεδα"πιο"χαμηλά"από"την"τιμή" κορεσμού""""""""""""""""""""""τότε"μπορεί"να"χρησιμοποιηθεί"η"τεχνική"περιορισμού(σήματος( ( ±(max) ) εξόδου"(bounding)"που"φαίνεται"στα"παρακάτω"σχήματα." Ανάλυση) i Zener"δεν"άγει:" in Z < <.7 "«Δεν"υπάρχει»"ανάδραση,"άρα" Αν" = sat sat " Z < sat Z > sat!!!! Αν" = sat = sat sat sat <.7 sat <.7!!!! "και"τα"2"άτοπα"όποτε"..." Zener"άγει"ώς"θετικά"πολωμένη":""""""""""""""""""""""" =.7 "Υπάρχει"ανάδραση"άρα" = = =.7 "Η"κατεύθυνση"του"ρεύματος"στη"Zener"καθορίζει"τη"" "κατεύθυνση"του"ρεύματος"στην" i "και"κατά"συνέπεια" > Z Zener"άγει"ώς"αρνητικά"πολωμένη:""""""""""""""""""""""" = Z "Υπάρχει"ανάδραση"άρα" = = = Z "Η"κατεύθυνση"του"ρεύματος"στη"Zener"καθορίζει"τη"" """""""κατεύθυνση"του"ρεύματος"στην" i και"κατά"συνέπεια" <.7 9"
Να"γίνει"παρόμοια"ανάλυση"και"εδώ..." Συγκριτές συνεχ. in i.7 Z 1"