Карманный справочник инженера электронной техники [Кейт Бриндли] (pdf) читать онлайн

Keith
Joe

Brindley
Carr

Ne\vnes

Electronics
Engineer's
Pocket

Book

Sec ond Edition

~Newnes

Карманный справочник

ИНЖЕНЕРА ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

~
... J .,
,

,.... :

.,

i'f.,~

~-~·;:,

Аэкл
МОСКВА

2014

Кеlт

ВрвВАЛВ

Диоаеф

К а р м юшпь следующие уравнешш, обес11е•швающ11е

.11.ш·1а ю•шую а1111рокс11мац1110 р:~боч11х характеристик:

11х

Jti11

Рис.

2.14.

С111рук111ур11ая схел111 ус111ште.'1J1 с отрицате:1ыю1i
обратнтi свтью

Простой анализ даст:

Govi:м1.t. = ~
=
'ш
где

(iovl'l{Al.t. -

100,

А ,-с

а В =

А

(!+ЛВ)

общий коэффициент усиления. Если, например,

0.1,

об11щй коэффициент усиления составит

9. 1.

Если
сs1

'!lla'le1111c А удвоитсн и составит 200, а '!llaчc1111c В оста11ст­
равным 0.1, общий ко·3ффшще11т усш1е1111я сr-lrn~

высоких

Вход

частотах

Выход

а)
Регулировка на
высоких частотах

б)

\подъем

!спуск
-'----"-+·-------

Частота

Рс1 ул11ровка
ll:t JIJПKllX

2.16.

чвстотах

(\еАtЫ рег_1~1111ювкu теА1бра: а
б

в -

2.12.

•1а высоких

в)

часнпах

Рис.

Реrул~tровка

- 11ассuв11ал схед1а;

аю1111в11ал схедtа (регулятор 111еА1бра Баксе11далла);
11ш11uц1шл харак111ерuс11111ка

УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ

Обычно термином «усилитель мощности» называют выход­
ноii каскад звукового усилителя, но похожие устройства исполь­

Ч'ЮТСЯ и для многих других целей.

Классифнкация усилителей мощности проводится в соот­
nетспши с режимом, в котором работает выходной каскад. Са­

мый нростоii усилитель мощ1юсп1

-

это усилитель класса А,

схема которого представлена на Рис. 2.17а, а типичная харзкте­
рнстика

2.12.1.

-

на Рис.

2.176.

Усилители класса А

Рабочая точка транзистора в уснлителнх класса А выбирается
таким обра1Gм, чтобы коллекторный ток протекал при любых

1~а11рнжсн11нх вхоююго сигнала. Искажении у такого усилителя
малы, 110 коэффищrснт полезного действия тоже невелик, в луч111см слу•1ае он составлнет
иболее rюдходят для

50%.

Пn')тому усилители класса А на­

ис1юлыова1111я

в ка•rсстве маломощных

усилителей в портативных рly-

в лруп1м 06орудо11а1111и, 1~а11р11мер в р61пься надлежащего согласования между каскадамн, нс1юль·1у­

юг трансформаторы, как показано на Рис.

2.29 .

.--~---1r--V«

JQoнt
~п

1'11с.

2.29.

Траншстор11ыli ВЧ-усилш11е:1ь

Чтобы установить 1юдход;1щис ·111аче111ш 1111дукт11вности

/,

н

емкости С, примениется нерви•1ш1Н обмотка с от11епu1ешшмн.
Методика, 01шсаннан 1десь, 1ю·шолs1ет конструировать ВЧ­
усилнтели, 'Iастота которых достигает 1111ж11ей грашшы днап3'1о­

на ОВЧ (около

40

МГц). Для со·щшвш усшштелей, работающих с

сигналами более высокой •1астоты, 11римс11яют другие методы,
выхош11ц11е за рамки данной к1111rи.

2. М.

2.16.

lf:щepe//ue интермодуляцuон//ых uскаженщi

• 175

ИЗМЕРЕНИЕ ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫХ

ИСКАЖЕНИЙ
Интерщщуляц11011ные искажения возникают в случае. когда

на входе усилителя смешиваются два или более сигналов. Если
ус1·1л1пеm, 1111еально mшсйный. в частотном спектре его выход­

ных сигналов будут 11рисутствошпь только сигналы исходной
•1астоты. Но люб;т 11слиней1юсть приведет к появлению •~астот11ых составляю11111х. которые были рассмотрены ранее. И11тер­
молулs1111ю1111ые 11скаже111-1я тестируемого усилителя характери­
·1уют 11р11 1юмо11111 111мсрс11ия ТО'IКИ перссечс1шя второго поряд­

ка

( //'.» 11

то•1к11 11срессче1111я третьего порядка (!Р3 ).

Тсстован установка для r1ровсления измерсннй иrпермолулн-

111101111ых 11скажс1111й включает в себя два генератора сигналов.

11ырабатываю11111х тестовые сигналы с •~астотамиfi и/2 • Кажлыii

1е11ератор сипшлов оборулован фильтром низких
1о. •поf>ы в выхолном спектре этого генератора нс

'lастот для топрисутствова­

.'111 1щ1мон11ю1. которые могли бы еозлавать собственные интср­
~щпуля111101111ые составляющие.

( '11п1алы / 1 11 / 2

объеютяются в л1111ей11ой схеме сложен ин

с11талов. Во 1пf>ежа1111е rюнмания сигнала от одного генера­

тра на выхол лругою важно. побы у схемы сложенин сигна­

.'1011 f>ыла 1ффскпш11ан рювязка nходов и выходоn лруr от лру1а. В 11скогорых случнях в этих сигнальных ли111шх 11редусмот­
рс11а установка

ре1·ул11руемых

или

стуr1сн•1атых атгснюаторов,

ко1щ1ыс также способствуют рювязке. Чтобы устранить про­
блемы с ли11ей1юстью ло того. как сигнал rюступит на вход уси­
лителя и 11tп11икнут либо гнрмоники, либо 11нтермодуляцио1111ые

состаnлнющис.

перед

вхолом

усилителя

устанавливается

1ю;юсовоii фильтр. Некоторые схемы сложения могут вносить
11еш111еii11ость, особенно сели

n

инлукт11в1юсп1 с ферритовыми

схеме используются катушк11
или

rюрошково-жслс·mыми

серде•шнками.

Выходной снгнал тестируемого усилителя наблюдается на
а11ал1паторе с11ектра. Лмплитулы (А) тестовых с11п1алов с •1асто­

тами/1 и/2 равны. Для большинства усилителей задан стандарт­
ный 1111терnал межлу •1астотам11/1 и/2 , на11ример

1 М Г!J,

20 кПt, JOO

кГц,

в :шnисшюсти от типа усилителя 11 диапюона llШIЬ'ЮШПЪС!I

ус11.11пс;шм11 1юстш1111юго тока с 11рс11осхол11ым11 характер11ст11ка~111. lTOll~IOCТI> котор1,1х llO'IТll нс OTЛll'l 11осттшно?о mока

Часть

180 •

Схелtы и сис111е.11ы

2.

Vi,

В результате такого подхода и·1мене~111я нанрнже111н1
зывают одинаковые

1ак как резнстор

R3

изменения

коллекторного

0

вы­

на11ряжс111н1,

а

можно раеематри1шть в качестве 11сто•11111ка

тока 1юстоянной величины, на коллекторные тою~ 11 нанрнже­

ш~я 1ючти 1111•по не 11лш1ет. Более того, любые 11·1ме11е11ш1, кото­

рые про~1схощп; од1111аковы лли обоих тра~висторов
лш\н\к·ре1щ1ш,1ы11к'

11ыхоmюе

TR 1 11 TU 1 , 11

1ш11р11же111н: оетаел.:11

не11·1мен-

111.1~1.

11

"1IЩllCllT YCllJIJ.:llШI сищ\Jа'llЮГО НХОДIЮГО с11г11ала состав11т:

А ~ 52 _ "~о ~
1

с

J

-·

С1юсоfi11ость ус11mпеля усш111нать д11ффере1щш1лы1ые с11г-

11алы. 1ю;щвлш1 11р11 этом с1111фа·шые снпщлы, на·1ыш1етс11 ктф­

ф11ц1u'111110А1 OCJ/i/OJ/el/l/!/ Ct111фa'J/IO?O СШНСl;/(1,

JIHCTCH

111111

КОСС, 11

косе

=

A..r1ю•ш1еле~1

l'11c. 2.34.

S1

Ус11_.1ш11е111, с прерывателем:
а

-- 11ршщ111111а;1ы1ш1 схема; б -

!fюр,~ш с111 111.1\0JlllOl'O на~1рнже1шя. С помощью это1·0
11;ip;i\н· 1р;1 О111,~.,1 ш ощ·111111, характеристику усшштеля 11р11 сту11сн­
•1а 10\1 111,11·11,·111111 11хо111ю10 с11п1ш~а. 011 определнетсн как ско­
р111· 11. 111\1с11 с11п~аш1 и н·щеряется в вольтах на
'"'111111111.1· 111к·ш·1111. J!лн усилителн сер1111741скорость11араста111111
111.1\ш11111111 нанрнжен1ш составляет 0.5 В/мкс.
2.19. 1.
l la

l'ис.

И1111ерт11рующ11й усилитель (инвертор)
Рис.

2.36.

нрелставлена схема инвертирующего усилители.

2.36

1/11вер11111рующ11i1 ус11л11те.-1ь

·п1к как к---Cj-..._,.....n

Рис.

2.38.

Срtматор на ос11ове 011ерац11ошюго ус11л11111еля

а сонротивленис рсэнстора

R5

1ю 11КJ1ю•1с11ных рс·3истороu

R1, R1, R3 1.1 R4 •

равно со11роп1ш1ен11ю паралJ1сль-

( :хсмы сумматоров 11\ШMCllНIOTC!I

в ашtJЮПНIЫХ llЫ'lllCJllПCJI!.··

11ых устроiiствах 11 в ка•1сствс ос1юв11ых ')ЛС~1с11тов щщ смсс11л:­
лсй (прсобра·юватслеii) ·шуковоii •tастоты.

2.19.3.

Повторитель наnряже1111я

Схема, пока·~аншш на Рис.

2.39,

охш1'1сна IОО-11роцс11люii

обратной свя·зью.

Рис.

2.39.

//овтор11111е.1ь на11ряже11ин па оспове операциотюш ус11:111111еля

Так как 11а11рижен11я на входах могу~· ра·~личаться всего

lla

11111111.

МШIJIИIЮЛЬТ ИЛИ ОКОЛО ТОГО, ТО:

JJ:н11 = Vi11·
Вход11ос со11ротивлсние такой схемы 0•1ень высоко (обы•11ю
11ссколько мсгом), а выходное со11рот11влс1111е очень 1111·зкос (т111111•шос ·ша•1с1111е составляет всего лишь несколько 0~1).
Эта схема 11с1юль·зуется как 0•1ень удобный буфер11ый каскад

11

~южст рассматриваться

как 11склю•11пелыю

:Jффскп1ш1ыii

')МIПТС\ШЫЙ llOBTO\ШTCJIЬ.

2. 19.4.

Неинвертирующий усилитель

На Рис.

2.40

1юка·1а11ы рюл11•111ые схемы включе1111я 11е1111-

вертирующ11х операщю1111ых усилителей.

А11али111руи схему, 1пображс1111ую

113 Рис.

2.40а, можно :3а1111-

сать наприженис на инвертирующем входе как:

2.19.

v, _

R1

1-

R2

+!~2

Интегральные ОУ и схемы на 11Х основе•

187

V.
Oli!

По тем же щm•вшам, что и ранее, запишем:

llЛll

откуда

~+Jilv
R1
"'
~щt=

_R1) V.ш .

( 1 + R1

Как правило, ш1 ос1юве схемы, юображеююй на Рис. 2.40а,
строятсн

усилители ·шуковой частоты. В схеме, и1ображс11ной

2.406, с 1юмо111ыо конденсаторов С 1 и С2 обсспеч1шастся
р;пшпка 110 11ереме1111ому току, а ре·шсторы R 1 и R2 устанавливана Рис.

1-J
С1

l 1oнt

R1
i1oнt

)11

R1

08
а)

б)

v"
R1
l~n

Рис.

2.40.

!lе1111вер11111рующ11е уmл11111ел11: а
б-

- ос1ювная схема;

усu:штель 11ереJ11еюю10 тока; в

-

усилшпель

11ерео11е111ю?О тока с ко1>111енсац1101m01/ обра1111101i свлзыо

'lасть

188 •

2.

СхеАtы и cucmeAtы

Усилитель с компенсационной обратной свя"JЬю, 113ображе11-

ный на Рис. 2.40в, обладает 0•1ень высоким вход11ьш со11ропш­
лением. Уровень постояшюй составляющей устанавливается ре­
зисторами

2.19.5.

R1 и U2 ,

как в ранее рассмотренных схемах.

Дифференциальный усилитель

На практике часто воз1111кает необходимосп, 1вмере111m
pa-JllOCTИ двух ВХОДНЫХ нанряжен11й.

Рис.

13

IO!'ICCTIJC нримсра на

нрсдставлен мостовой тензодатчик.

2.41

Те1гюдатч11к

ll1пa1111~
Mtll:Пl

JJ(IC'lLШlllHJl'U
тока

1'11с. 2А 1.

linece1111e

сш11jюш01i 110,11ех11

'-)лсмс1пы Х 1 и Х2

-

это два контролируемых тс1порс·шстор2R 1 ,

27'CffiR2

то частотная характсрпстика

схемы 1·1мест ре1011анс1~ый n11к.

г)

_ __,______
я,

о в

Центr~ыгая частота /о=· i~RC
Q=

5 __
2R5 -R4 .
если R1 ~ R2 = R. R3 = 2/i.

1\ентралы1ая •1астота /о = 2;RC
R1 = R2 = R, RJ = /i./2
11 С1 = С2 = С, CJ = 2С

Есл11

11С 1 =С2 =С

cJ)
Р11с.

2.45.

е)

Ф11:1ы11ры иа отаве операци01111ых усилителей:
а

-

просттi фильтр m11к11х частот;

6 -- - классицеская

гв

схелш филыnра 11и1ких •шстот;

прос11101i фи:1ы11р высоких цастот;

класси11еская схе.111а фильтра высоких цастот;

rJ -

полосовтi фш1ьтр;

е

режеюпорныti филыпр

-

193

Часть

194 •
2.19.9.

2.

Схел1ы 11 с11с111ел1ы

Триггер Шмитта

Триггер Шмитrа широко пр11меннется длн прсобр;нова1111я
мсдлешю изме1шющ11хся во време1111 сип~алов в сигналы •1еткоii
фоrмы с rе·3ким11 Фrонтам11. Длн :Jтих трштеров характерен п1с­

терезис, как видно и·3 Рис.

2.46.

ll~;~:-~--

(.ТР ~- - ~

-

1

l.ТI'

.~--

\J\J
'

б)

''

ч

~'uш

~l\1
R1

ZD,
112

(U'l'P)
_.--+--ов

11 в;
в)

2.46.

-

l'oшL______ГL(

llTP

и)

Рис.

f
:

l)

1iJ11Nepы 1//ш1111111а 1ш VС110ве 011ерац11011ных ус11:1ш11елеli:

а

-- выхоr!11ш1 характер11с11111ка схел1ы (г11стерешс);

б

-

фор.мировапие с>uстере·шса;

н

-·

ос1юв11ш1 схема;

1-- 111р1111ер /1/,1111т11ш с 11ючкалщ 11ерек:1ючетт,
J't·танавливаел1ыии ,·maбt1;11i111poнaJtt11

Существуют верхний

(UTP)

и ниж1111й

(LTP)

rюроп1 сраба-

1ъша11ш1. П1стере·311с нrедставлнет собой форму обратной нетл11
характер11сп1к11

и

HIJЛHCTCH

llOЛCЗllЫM

'Jффектом,

1юскол1,ку

уме11ы11аст флуктуации сип1ала на выходе, если на ~1сщ1с111ю

11'!-

мсш1ющнiiсн входной с11гш1л накладывается шум.

'J11111тср 11Jмитга на основе онсра111ю111юго ус11J11псю1 11ок:1-

·1а11 11а Рис. 2.46в. Выход тр111тера находитсн в состо11111111 11асы­
ще1111я

111160

пр11 положителыюii, л1160 11р11 отр1щателыюii но­

лнр1юсп1. Предположим, 'ПО урове11ь входного с11пшла нревы­
шает верхний 11орог срабатывания; 11а выхолс успшашшвастсн

11а11рнже11ие

-Vcc,

- v: ____!ii_ _ .
се

R, +

Я1

а 11а 11е111шсрп1рующем вхож::

2.19.
Это

/1нтараль11ые ОУи схелtы на их ос11ове

• 195

есть ниж11иil порог срабатывания. До тех пор пока на­

11

пряже1111с

V; 11 будет оставаться

выше нижнею порога срабатыва­

ния, уровень на выхолс не 1пмс111пся. Если напряжение

//in ста­

нет меньше нижнего порога срабатывания, напряжение на вы­
холе возрастет, вместе с ним булет во1растать и напряжение на
нсинвсртируюшем входе. В такоil схеме имеет место положи­
тельная обратнан свн%; 11ри ре1ком во·1раста11ю1 выходного на-

11ряже1111я ло 111а•1с111ш

+ Vcc

напряжение на 11е1111веrп11рующем

вхо11е во·1растет до 1наченпя:

1 Vcc

R2
--- .
R1 + /~2

")то 11ш1рнжс1111е верхнего порога срабатывания: и пока 11а-

111шжс1111е 1~ 11 будет превышать этот уровень, на выходе булет 11а11рнжс1111с 1юложителыюй полярности.
Уро111111 Г1ерх11его

11

нижнего порогов срабатывания схемы,

1пображс111юii 11а Рис. 2.46в. с11ммстр11•111ы опюсителыю О

( ·yll(ccтnycт

13.

множество разновидностей этой схемы, у некоторых

1п 1111х 1ю1юп1 срабатыnанин неспмметри•шы. н~шрнмер. вcpx-

1111ii 11

1111ж1111ii 11ороги срабатывания схемы, 111ображснноi1 на

1'11с. 2.46г. имеют ощшаковую полярность. и эта схема ра601·ает
от одного 11сто•111ика питания.

Болы111111ство серий логических микросхем включают в себя

микросхемы триrгеров Шмитта: например,
ТПl

111111 4093

в семействе

7414

н КМОП (четыре логических элемента И-НЕ с

триперамн Шмнтга 11а входах). Но у таких ютовых триггеров
Шмитга фиксированные пороги срабатывания и oгpa1111qc1111ыii
л11aria1011 nходных 11а11ряжений. Триггеры Шмитта 11а 011еращ1онных усилителях но·1воляют рюработчику конструировать схе­

мы. ;щя которых не 11одходят три1теры Шмнтта на станлартных
микросхемах.

2.19.10.

Повторитель напряжен11я/11нвеrпор

У схемы. нзображенной на

P1tc. 2.47. едиш1•111ый

коэфф111щ­

с11т усилс11ш1 и вmможность персклю•1енин полярностн выход1юго снгнала.

Прн ра·юмкнутом переключателе этот усилитель 11рслстав­

;1яст собой 11оnтор1псль напрнжения,

V.,., 1 = V;

11 •

При ·~амк11у­

тщ1 нереклю•1ателе ус11литель работает как простая инверп1ру­

ющ;ш схема с сди1111ч11ым коэффициентом усиления,

V; 11 •

V°'"

=

Положение переклю•1ателя определяет «знак» коэффици­

е11та усилен11я.

Для у11рощсю-ш схемы на рисунке показан обы•шый мехшш­
•1сскиli 11ерсключатель. на практике же исполыуется КМОП-пе­
рсключатст,, например, такой, как

4016,

который переключает

196 •

Часть

Схел1ы и с11с111ел1ы

2.

\Sll'1

-l-ов
R 1 ~R 2 ~R

R.1~R4 ~R/2

Р11с.

J(·u:mme.1ь

2.-47.

r

11олоJ1сите.'lЫ1ы.м/отрицате,1ы1ы.'1

,·тфф11ц11е111тщ ус11ле1111я

CXC~IY с

BJ,ICOKllM

быстродсiiст1111см

11\Jll JJOCTYllJICllllll

CllПlaJIOll

011рслслс11111,1х лоп1'1сск11х урош1ей. ·н1коii ус111111тсль 11111роко 11с11ол1;1устсн в KOl!ТPOJJЫIO-l!'JMCPИTCJIЫ\OЙ ar1r1apaтype.

2.19.11.

Преобразование ток/11апряже1111е

Часто 1ю·11111к;1ст 11собход11мость 11реобразова~н111 токовых
с11г11ало11

11

11ш1рнжс11ис и 11аоборо·1: Напр11мср, сила тока ста11-

дарт11ого ш 1 Vo1.

на ин­

вертирующем входе усилителя будет отриннтельное дифферен­
циальное напряжение востояююго тока, следовательно, (пр11

высоком коэффициенте усиления с разомю1утой петлей ОС) на
выходе
(Рис.

будет

2.646).

оставаться

напряжение

Рассматривая усилитель серии

постоянного напряжения

±12

насыщения

741.

+ Vsлт

работающий от

В, можно рассчитать, что ти­

ш1•11юе л~а•1е1111е напряжения V:~лт равно± l О В.

218 • Часть 2. Схемы и с11сте.11ы
2.33.2. Переходное состояние
Сигнал 1апуска

v;

поступает на вход ждущего мультивибра­

тора чере3 RС-щ:почку
исходить

11:1

R4/C2.

При рас'1ете этой це11очки следует

правила, что ее постоянная времени не должна 11ре­

вышать одну десятую постоянной времени время·щцающей це­
почки:

R С о-

--t:>o--- Инвертор

Исключающее
ми

-\D-- -\""'---- Исклю•~ающее
~

~

а)

Р11с

2. 76.

ми

б)

В101щоза.11еняе.мость 110:10J1ште:1ыt0й

11 отр1щательной логикu:

а -логические эле.меюпы 11олоJ1сшпельноii логики;

б

2.40.

-

:1ог11ческ11е элеJ.tенты 0111р111(аmельной логикu

КОМБИНАЦИОННАЯ ЛОГИКА

Схемы, построенные исключительно на логических элемен­

тах. называются комбинационными логическими схемами. В
них IICT ЭЛСМС!ПОD лампти, C'JCТ'JJIKOIJ 11!111 Тi1Й1r!Сров. Прнмер та­
кой схемы приnслен на Рис. 2.77а.

228 • '!асть 2. Схе.11ы и cucmeNы

Вхоз~ ~ Выхоз l
1
1

Dxoд~I ~

Выходы

N

2. 77.

Bыxo,:.i,Z

б)

а)

Р11с.

...

N~

L-_ __r-~z

:

Кш1бина1(11011ные логи'lескuе схе.11ы:
а
б

-

обобщенное нредс111ав:1ен11е;
11редставле1111е в виде отде:tьных

У этоi-i схемы

Z ае,11

uходов, обо·и~а•1е1111ых от

N

дов, обозна•1енных от

1до Z.

1 до N,

11

z выхо­

СнL"Гему с таким множеством выхо­

дов удобнее рассматривать как с11стему, содерж------/_/-- А+ В
б)

и)

Рис.

Эш1111111ерио-свлзан11ая .юг111'а: а

2.101.

6-

Символ

Рис.

2.1016.

-

11р11иц11111ш,1ышя схема;

с1шво11ьиое обозна•1ет1е 11ог11цес1'ого не.11е11та

этого

лог11•1еского

элемента

представлен

на

Схема напоминает д11ффере1щиаль11ыl! усшштель

постоянного тока, где 11апряже1111я на входах А 11 В сравн11вают­

ся с 01юрным наприжением на базе траю11стора TR2. Для обес­
печения высокой нагрузочноl1 с11особности схемы

13

качестве

выходного каскада используетсн эмиттерный повтор1пель.

Эмиттер1ю-свюанная логика непроста в 11риме11е11и11. Пе­
репад логи•1еских уровней

выражен:

-0.8 13

13

такой схеме невелик 11 не нрко

и -1.б В, 11оэтому ее 11омехоустойч11вость

2.57.

Uифро-тюлоговые преобртователи (UАП)

• 257

весьма низкая. Для питания такой схемы необходимы три ста­
билизированных с1ыыюточ11ых источника или шины пита­

нш1. Однако наиболыная трудность заключается как раз в бы­
стродействин. Из-за слишком резких фронтов сигнала соеди­
нптсльные ли111111 необходимо рассматривать как длинные л11н1111. что требует особого внимания при проектировании раз­
волкн и расположении элементов схемы. К тому же ЭСЛ-схе­
мы нел1,3я располагать рядом, а в случае такой необходимости
следует ис11ользовать многослойные печатные платы.

2.57.

ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТF.ЛИ (ЦАП)

Восьмиразрядное двоичное число можно представить де­
сяп1ч11ым числом в интервале значений от О до

255.

Также его

можно предста1111ть напряжением в диапазоне от О до
если представлять каждый бит, скажем, напряжением

2.55 В,
10 мВ.

Р;нумеется, может быть принят любой другой масштаб прсоб­
рюования.

Прибор, преобразующий цифровые данные в аналоговое на­

пряжение, называется цифро-аналоговым преобразователем. На
Рис.

показаны два оснопных пша цифро-аналоговых пре­

2.102

обрюошпелей.

2R
1'out

V"r
А

Р11с.

2.102.

D

с

в

б)

а)

Uифро-анологовые 11реобраюоател11:
а

-

сумш1рующшl 011ерац11оннь11i усилитель;

б

-

шюгоиенная цепочка (решстивнал Atampuцa)

Uифро-аналоговый

преобразователь

R-2R

первого

типа

(Р11с. 2.102а) преобрюует цифровой сигнал, включая ре'Шсторы
с рюл11чными сопротивлениями между входом операционного

усилителя 11 источн11ком фиксированного опорного напряже-

111111. Например, если Jамкнуты переключатели

В, то выход­

ное на11ряжен11е будет составлять

опорное на­

пряжение.

1.25 Vror.

где

Dи
V,er-

258 • Часть 2. Схе.11ы

11

сис111ел1ы

Цифро-а11а,~оговыl1
(Рис.

преобразователь

второго

пша

2.1026) более пршоден длн создаш1я в виде ннтегральноii

схемы, поскольку в нем нсrюльзуются резисторы только двух

номиналов, независимо от количества разрядов (,•8;)U

индшаипоры:

16-сегментиый д11с11.1ей;
точечный 11нд11л:атор

5 Х 7;

точеч11ыti 1111д11д·атор

7Х 9

ПУЛЬТЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

Больш1111ство совремевных теле1нпоров. видео.\~апштофонов
и другой бытовой аппаратуры оборудовано пульта~ш дистанщюн­
ноrо

управления,

которые

позволяют

управлять

11екоторым11

функuиями устройства на небольшом расстоянии, например пере­

клю•~ать каналы телевизора, регулировать громкос·1·1, и т.11. Пр1111-

щ111 работы таких 11ультов продемонстр11рова1111а Рис. 2.125а.
Входной сигнал от клавшпуры пульта поступает на шифра­

тор, 11реобразующ1111 его в пят11рюряд11ый двоичный к1щ (-

о

лоп1чесю1ii э.~ечент ИJllHJE

Лошческ11i\ элемент экв11ва.1ент11осш: на
выходе уеrnна:в.111вается лоп1ческая ед11ниш1

только в том случае. есш111а всех входах
одинаковые состошшл

8-или@DЛоr11ческ11ii э.1е\lе11т Исключаю111ес ИЛИ

Монтажное соед11нсн11е. в котором 11.1л
обесnе•1ен~tл выполнения функшш И

11,111 ИЛИ

В\lссте соединены несколько :э.ш1ентов. но без

11сnользован~tл конкретно элеме11тов И
11ш1 эле~1е11тов ИЛИ

-§}Монтажное

11

Ус11тпе.1ъ в

С1швол для обозначен11л группы .1оп!'1сск11х

лоп1ческ11х схемах

э.1еме11тов с целью эконом1111 nространстм на
чертеже схемы

Tp11rrep Штта

RS-тpшrep

Ос1юшюii с1111вол для обо111а•1е1111я э.1емента за.1ержкн. На выходе такого элещнта устанам11вается
высокнi\ лоп1•1еск11ii уровень по nрошеств1111 опре­
деленного пrрпщ~ врежни пос:1r тоrо. как состолнне на входе ю11ен11тся с нуля на ед11шшу

360 8

Часть

3.

Справочные даниые

о

сделать nр11нц11n11а;1ьную схему

---

-ь{ ~iпрнt~ ~рнt

для ука·~ш1ш иск.шчениii

выхода. nока1ымюш11ii. •по

яснее, входы, обuше для

ll'J норщшного

состоянне лоп1•1ескоii единицы

неско.1ьк11х связанных \1ежду

направлешш потока.

11.11еет ме11ьш11i1 полож11тель11ыii

собой э.1е11ентов, моrуг быть

(l!аnравлен11е потока

показаны сое;щне1111ыш1 к

да1шых обы•1но

обше\1у управ.'!ЯюШе\tу блоку

лриюшается с&рху внш)

:юшка

~}+-

+{~
llнвершруюшнii зш1рещаюш11й

Обш11ii управляюш11!1 блок. Чтобы Этотс11~1вол 11..:по!1ь1уется

~~iпpнt~:Fpнt

Уюнатель 1юляр1юсп1 вхо.1а­

1ро&11ь. т.е. с этого ;~еста
вступает в

CIL1Y отр1111ательна11

Инвертор на входе/выходе.

Заnрешаюшиii вход: если

nоказымюшнii. что состоян11е

на не\1 \tта1шюивается

вход: если на 1ю1

лог1~ческоii переменной

ед11н11ца, на выхще не

устанав.1111ш rся ноль. иа выходе

может устаноюпься

не может установ11ться едишша

1т1енястся на прошвоположное
по ошошению к вхо;~но;~у

е:111н11uа

(1L111 но;1ь, ест1

выход 1111вертируюш11й)

(11л111ю:1ь, ес;Ш выход
1111верп1руюш11ii)

Вход 11л11 выхо1, не несуший

Д1ша;11~ческ11й вход. Крат-

ДШШ\lllЧ~СКllЙ ВХОД С

лоп~ческой 11нфор11ац1111

ковременное внуrрен11ее

!Юl'l1чсск1111 отр1шаш~ем

высокое лоrп•1еское состоя­
ние соответствует переходу

от внешнего Н IВКОГО ло­
шческого_уровня к внешне-

Выход с разомкнугоii целью,

напрн11ер. выход с открытьш
коллекmро.11. ВЫХО;\ с Оl'КрЫТЬl\t
эм~терс;1, выход с открыты11

стоком, ВЫХОД с открыты;~ llCТCKO\t

Выход с тремя состояю~я•111

му ВЫСОКОМУ
лоп~ческо11у уровию. Во

всех оспшных с•~учаях внутре~н"е 11оп1•1еское
состошше

-

на 1р11ггере Шм1пта

Перезалускаемыii в rече1111е О1нов11браюр бе:~ nере1алуска
выходного юшульса

11улы11в11братор)

Генератор nря1юугольных

с шстерсшсо.11. напрш1ер.

ноль.

одновибратор (ждуш11ii

шшульсов, 11у.1ы11в11братор

Двухпорогооыii вход. Вход

С с11нхронны11 залуско1t

во nре1ш входного юшульса

3.25. Сш1во.1ые, ис11ользуел1ые в 11р1111ц11111шлы1ых схел1ах • 361
СИМВОЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

3.25.

В ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМАХ
(БЛОК-СХЕМАХ, СТРУКТУРНЫХ СХЕМАХ)

Фазо1111пульс11ап \IО1у.1яшш

Частоп10-11мпульсная

А11пл111уд110-111шульс11ап

\IОJУЛПШIЯ

МОД)'.f'JЯЦИЯ

Jti1

Ft-

л

Фа·ю111шульс11ап 1юдуляш1п

Ш11ротно-юшрьснап

Импульсно-колоnап 1ю.1уляш1Я

~юду.!ШШtя

(вместо «1вещочк11• дается

оn11сан11е кода)

в-

lso~нz~

Annaraтyra. nрибор

Неврашаюu111iiся rе11ератор

Генератор с11нусшща.1ы1ых

(OCIIOBllOC oбOJJJaчeнtte)

(ос1ювное обошаче1111е)

с11гна.1ов (неврашающ11iiся)

D

ш500 Hz

ш-

ш-

Генератор n11.1ообраJных

Импульсный генератор

lе11ератор с11нусо11да1ы1ых

снпшлов (11свращающ11йсп)

(невращаюшпftся)

сшналоn с перестраиваемой
частотоt1 (невращающиiiся)

[I]kнератор шу\lа

и
llреобра·юватель

(11свра111аю11111iiсяl

(ос11овное обо1наче1111с)

--(%1-

и

llнвертор (прсо6ра10ватш

111

постоянного тока

n11epe11eн11ыlil

llреобра~ователь

постоя111юrо тока

и
Выпря1111гель

и
2

Преобра1овате.1ь частоты

362 •

Часть

3.

Справочные данные

и

У111юж11тс.1ь частоты

-и- -t>Ус1ш11те.%

и
Де.11ш.11 'lаСТОТЫ

G

Выnря.11ите.1ы111ii nrнбор

и

И1111у.1Ьсны111111веrтор

+

Вь111р11111по.1ы1ый 11р11бор

в мостовоit конф11rураш111

G

а

Аттенюатор с ЛОСТОЯННЫ\!

Атrснюатор с 11сре.11енны11

коэфф1ш11енто11 ослаблен1ш

коэфф11ц11с11то\1 ос•1аблешш

-вФшыр

~

-@}--

--§--

Ф11.шр высоких •rастот

Ф1шьтр 1шзк11х частот

По.1осоиоii филыр

-1Ш-

м

§}

Режекrориыii ф11лыр

0

l'асширшель

Д11ффере11щ~атор

~
Ло1а~шт~ль по~1ех.

Кош1рессор

-Е}Прнбор J.1я частотной
коррекшш всрхннх •1астот

-вПрнбор д,1я •iacroтнol\
коррещ1111 нижних частот

-0-Эква.·1ай'Jер

-шМак,пшя тшшt

3.26.

Символы, 11с110,1ыуе,ные для 'fастотиых с11ек111ров •

363

-шВырзвн11мюшая схе\1а

Оконечпое устройство с

П реобра1ователь

выравн1шаюшей схемой

г116р111ного типа

~17~
Мо.1)'.шор. де1ю,1у.1ятор

11.111

ЩICKPll\lll!larop

Модулятор с выходньш

,~е\юдулптор, nреобрюующ11i\
с11гна.1 с одной боковой

с11111а.10" с двумя боковым11

полосой

nолоса.1111

11 по.1авле110П несущей

в с11п~ал звуковой часrоты

3.26.

СИМВОЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ
ЧАСТОТНЫХ СПЕКТРОВ

• f

_j_f
Несущая частота

Подавленная несущая

4

_j_f
ко11тро.1ь11ого сигнала

9
f
Добаво•1ная 1ш1ср11те.ш~ая

п11.1отныii

• f
Част11ч110 под.1вленная несущая

у

•r

До6авоч11ая 11111ер11Гельная

По.'13в.1е1111ый

'lастота

1

c11rna,1

_Lf
Снгна.тьная частота

частота

~
Прямая полоса частот

•~астата. передавае\tаn 11л11

111\1еряе11ая пр111:1просе

L=>fл
~ r,~z J f4(1.s
r2
rз

f1
Обрашап полоса •~астот

С11гна.1 с одной боковоii
полосой с по.1ая.тенноii
несушеli

з

Несушая с обеюш боковьшн

Несущая с обе111111 боковюш

по.1оса1111

ПОЛОСЗ\111

364 •
3.27.

'fасть

3.

Справочные данные

СИМВОЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ МАРКИРОВКИ
ОБОРУДОВАНИЯ (СТАНДАРТ

'Элеме11т n11тан11я

BS 6217)

Положен не ~.ш1ентов
ШIУ.ШllЯ

Преобра1овате,~ь пере11е11ноrо

ТОК

©

Нор~шьныii реж1111 работы

Ускоре11ныii реж1ш работы

П}{К

g
llay·ш

х
Передача с11rнала

Стоп

г

Выброс (напр1шер. д11ска 11:1
д11сково,1а)

2

lleдa.1ы1ыii 11ерек:1ючате11ь

®
С11mальная лампа

rO
ТВ камера

368 •

Часть

3.

Справочные dапные

о

@

QO

QO

Uветная ТВ кажра

В1що11аг1111тофон

Цветноii в1що11а11111тофо11

о

(!]

о

@

ар

ар

Видеозаш1сь

Uо,т1~ая вндсозапнсь

оР

Вослро11зnед~1111с 1:111д~щ:11п1а;ш

11!)

оР

[)во--

с:

Заждленный режнм работы

Повторе1111е

С9

\.....J

_л_

Курсовой укнпе.% (на

Врашенне а~1те1шы

Коротк11ii 111шульс, 11ы11ульс

Воспро111веден11е uюного
виде ос

111щ1каrоре

11 гнала

~

Kp)TOBOfO обJОра)

n
Длинный 111111ут,;, импульс

•~ало11 д.111телыюс111

0

С)

М е1 ка 11еленга

Ука~аиие 1.у1ка "'Р"бля

@

®

большой ;u111тельн0С111

0
Указан11е 1ш север

,

Ф1шыр для по;щвлешш по11ех, Фильтр для по.~ов.1енил помех,
вызванных отражением

ньвванных ~ожде11

ОТ \ЮpCKllX ВОЛН

G

~

Селе1.·rор .з.алыюсш

Д:~лыюсть •юкоrо пр1юютра

м

L::::i

®
Jlepe1ieннa1111erкa да.1ьн,1сп1

,©

Уста~ювК:! (подстройка)

Установка (1ю;~стройка)

Головка (чуnствнтелы1ыi\

111ш1111альноrо значен11я

;~акс1111а.1ы10го з11аче1111J1

элежнт) д''" н11дещ11ска

~

u

-в
(

Устройство ~;онтропл

Ycтpoiicтno контроля перед~ва-

liщюфои ПOJBOJllЫii

пе~аваемой .1ющносш

е;юй/11р11111шас1юu ;ющ11осп1

1sукоу.1uв11r1

.l
1

Метка

Обрезка

~1
Блокировка 1аш1с11

[gJ
Оборудова1111е класса

11

{:{
Тестовое напряжение

~
'lасы

~

Быстрый пуск

....... c:::::Jc:J
Пошаговое 11111енение

~

Быстрый останов

.Р
1вук

в

--1>1--

·1аграждаюш11ii (режектор11ыl1)

Выпряшпель

ф11лыр

R
Пре1юдавате.1ь

Ji

Сщент

JR
Группа сrудентов

370 • Часть 3. Справочные да1111ые

~"

Все студенты

~
Пр11нтер

Е33

ш

Окно настроl1к11

Граф11•1еск11l1 ре1 lll'Тpaтop.
са1юш1се11

lЖ]

~

Гlреобра1оватеJъ постоянного

llepшpa1шae11ыii

тока в 11cpe;1e1111ыii

·mгра;;даюшнii фнлыр

@)

@)

П1роскош1'1есю11111нд11катор

Настройка гпроскопнческого

~

Нсп1н11ыii пеленг г11роко1111аса

11нд11катора

@

@

®

Относ11тельный пеленг

Настройка лпнеllКlt пеленга

Фа11Jвая ка.111бровка

("1'РСОВОЙ

yro.1)

0
Упювая ка.,ибровка

r

llу.шовый 11ерсключа1е.1ь

((•tt
lовuр1пе

антенны

1J)сг;
Слушаi1те

~
Клю•t ~lop1e

EJ
Пауза

[8

[]

ш

Ус1ш1тель бeryщeii волны

С11rнал11111руюш11i1 пере1