next up previous
Következő: Hatodik fejezet: Egyszerú áramkörök bistabil multivibrátorokkal | Tartalomjegyzék | Előző: Kapu-áramkörök

Áramkörök műveleti erősítőkkel

Az előző fejezetekben aktív elemként tranzisztorokat használtunk. Manapság a kommersz konstrukciós elem a műveleti erősítő. Olcsó - alig drágább egy külön tokozott tranzisztornál, ugyanakkor szinte ideális: bemeneti ellenállása és erősítése igen nagy, kimeneti ellenállása kicsi. Mind a tervezés, mind a kivitelezés igen egyszerű feladat ezekkel az elemekkel.


5.11.1. ábra


Illusztrációként az 5.11.1. ábra szerinti áramkörre hivatkozunk. Ez egy Schmitt-kör. Jól látható, az áramkörben pozitív visszacsatolás érvényesül, tehát valószinűleg a kimenet kizárólag a maximális, illetve minimális kimeneti feszültséget veszi csak fel. (Ezek megközelítőleg a pozitív és negatív tápfeszültség értékei.) Az áramkör működése az előzőek alapján könnyen követhető: a műveleti erősítő pozitív és negatív maximális kimenőfeszültségeinek arányos részei visszajutnak a bemenetre, így az első ás második billenési szint - és vele az áramkör hiszterézise - egyszerűen meghatározható. Az 5.11.2. ábra szerinti áramkör lényegében egy astabil multivibrátor, abban az értelemben, hogy a kimeneten egy (szimmetrikus) négyszögjel áll elő. Itt is megtaláljuk az előbbi Schmitt-kört, itt azonban egy kondenzátor töltődési/kisülési folyamatát befolyásolják a billenési szintek. A kialakuló hullámalakot és a létrejöttéhez fontos információt az ábrán feltüntettük. Az integrált áramkörök elterjedése azt is jelentette, hogy számos közhasznú funkciót lehetett megvalósítani egyetlen áramköri tokban. Példaképpen itt egy nagyon népszerű, igen változatos alkalmazást lehetővé tevő példára, az ún. "555 timer" - ra utalunk (5.11.3. ábra). Ezt az áramkört a RC áramkörökön alapuló időzítések megkönnyítésére fejlesztették ki. (Az ábrán az áramkör felépítésének vázlatát látjuk, valamint egy külsőleg hozzákötött hálózatot, amelyikkel az adott áramkör aszimmetrikus astabil multivibrátorként működik. Más, kívülről hozzákötött elemekkel az áramkör monostabil multivibrátorként, vagy egyéb funkcióban is működhet. Az áramkör igen változatos felhasználásához kapcsolások tömege áll rendelkezésre.)


5.11.2. ábra


Az áramkör két Schmitt-kör-szerű komparátort (digitális kimenetű összehasonlító áramkört), egy bistabil multivibrátort, valamint bizonyos visszacsatolási lehetőséget tartalmaz. Ez egy tranzisztort jelent, amelyet a bistabil multivibrátor jele vagy telítésbe vezérel, vagy lezár. Ezt a tranzisztort igen célszerűen felhsználhatjuk egy kondenzátor kisütésére. Három egyforma R ellenállásból készült feszültségosztó határozza meg a komparátorok billenési szintjeit, így ezek értékei a tápfeszültség egy-, illetve kétharmad részénél vannak. Az ábrán látható, kívülről az áramkörhöz kötött elemek hatására a kapcsolás jelen formájában astabil multivibrátor. A kondenzátor R1 és R2 ellenállások összegén keresztül töltodik a tápfeszültség felé, valamint R2 -n keresztül sül ki. Ennek alapján a működési frekvencia könnyen meghatározható:

\begin{displaymath}{1\over f} = t_1+t_2 = R_2C \ln 2 + (R_1+R_2)C \ln 2.\end{displaymath}


5.11.3. ábra



next up previous
Következő: Hatodik fejezet: Egyszerű áramkörök bistabil multivibrátorokkal | Tartalomjegyzék | Előző: Kapu-áramkörök

1999-09-23