1 t u 2 (t ) = u1 (t )dt . (1) 0 Kui t = T ja u (t)= U , siis i 1 x u 2 (T i ) = . (2) Üks mõõtetsükkel koosneb seega kahest osast: kindla aja T vältel integreeritakse sisendpinget U ; i x vastupidise märgiga sisendtugipinget integreeritakse seni, kuni integraatori väljundpinge jõuab tagasi nulli. Vahetulemuseks on mõõtetsükli teise osa kestus T . 2 Joon 1.Kahekordse integreerimisega voltmeetri plokkskeem Kuna ajavahemiku Ti ja T2 vältel määratud integraalid on suuruse poolest võrdsed, saame
operatsioonvõimendeid kasutatakse näiteks pingekomparaatoreina. Operatsioonivõimendi LM741CN on üldotstarbeline kvaliteetne ning võrdlemisi lollikindel mitteinver- teriv võimendi, millel on nii sisendi- kui ka väljundikaitsmed. Võimendustegur KD. Nimetatakse ka differentsiaali võimenduseks. Kujutab endast väljundpinge ja seda es- ile kutsunud differentsiaalpinge suhet. Antakse nullsagedusel ja nimitingimustel. Antud operatsioonivõi- mendil muudetakse seda muutes väljund- ja sisendpinget. Raadiosageduseks nimetatakse sagedusvahemikku 50 MHz - 1 GHz. Marconi antenn on vastuvõtja, mille pikkuseks on tavaliselt 1/4 lainepikkust ning mis vajavad ühendust maapinnaga. Maapind ise töötab kui peegel. Marconi antennide töösagedus jääb tavapäraselt alla 2 MHz-i. FM (frequency modulation) signaali puhul muudetakse info edastamiseks laine sagedust. AM (amplitude modulation) signaali puhul muudetakse info edastamiseks laine amplituudi.
sisendkommutaatori väljundis peavad olema vähemalt 0,2 V. Signaali tasemete ühtlustamiseks võib lisada pistiku pease järele seadetakistid. Näide on toodud joonis 6.26 A Abo raamtus. Ümberlülitiks sobib sõltuva fikseeringuga lüliti P2K, mille igal sektsioonil on kaks ümberlülituskontakti. Sisselülitamata lülitid ühendab lüliti ühisjuhtmega, et nende signaal mahtuvussidestuse kaudu võimendi sisendisse ei pääseks. Pingevõimendusaste Võimsusvõimendi vajab umbes 1V-list sisendpinget. Eelvõimendis võib tõsta pinge sellele tasemele näiteks tämbriregulaatori juurde kuuluvas võimendusastmes või siis eraldi pingevõimendusastmes. Kui see on eraldi astmes tehtud, siis nimetatakse seda normivaks võimendiks, sest ta viib väljundpinge vastavusse normitud suurusega. Selle astme võimendus on soovitav teha muudetavaks seadetakisti abil, et oleks võimalik täpselt välja reguleerida vajalik väljundpinge, mis antakse võimsusvõimendi sisendile ning võrdsustada mõlema
hakkab seetõttu sageduse suurenemisel tugevdama negatiivset tagasisidet. Negatiivse tagasisideme tugevnemisel aga võimendustegur väheneb. Teisiti öeldes, mida kõrgem on sagedus, seda rohkem väljundpinget antakse tagasi sisendisse ja seetõttu väheneb kõrgematel sagedustel võimendustegur. 1.9.4. Komparaator Komparaatoriks nim. lülitust, mis teostab pingete võrdlemist. Komparaatoril on alati kaks sisendit: üks on nn. tugipinge sisend kuhu antakse see pinge, mille suhtes sisendpinget võreldakse ja teine on võrdluspinge sisend, kuhu antakse see muutuv Rakenduselektroonika 17 pinge, mida me soovime ette antud tugipingega võrrelda. Pingete võrdsuse saavutamisel tekibväljundpinges hüppe või formeeritakse väljundimpuls. Kui sisendpinge on tugipingest väiksem, siis pääseb maksvususele inverteeriv sisendtoime,
Selektiivsuskõvera koostamiseks kasutatakse sama mõõteskeemi (sama mis tundlikkuse mõõtmisel). Signaali generaatorist antakse aseantenni kaudu VV sisendisse 400Hz helisagedusega 30% sügavuselt moduleeritud KS pinge sellel kandevsagedusel, millel selektiivsuskõverat koostada soovitakse. Vastuvõtja häälestatakse täpselt selle signaali sageduse maksimumi järgi. Signaaligeneraatori pingejaguritega muudetakse selle väljundpinget seega vastuvõtja sisendpinget seni kuni VV väljundvoltmeeter näitab väljundpinget, mis vastab väljundvõimsusele 0,1Pvn. 13 Raadiovastuvõtjad k0 U sn U sn ScdB 20 lg
võimendi arendama väljundpinget ilma sisendpingeta. 1.10.2. Tagasiside lülitused Lihtsaima negatiivse tagasiside lülituse saame, kui jätta ära emittertakistusega paralleelselt olev kondensaator (joon.1.42). Emittertakistusel tekkiv pingelang on võrdeline väljundvooluga ja seega samas faasis sisendpingega. Ta jääb järjestikku sisendpingega ja vähendab vastavalt tegelikku baasi ja emitteri vahelist sisendpinget. +E R R E C VT U EB =U´sis
suunaga, kuna ta avaldub alles seadme valmimisel. 6.5.3 Tagasisidelülituste praktilisi näiteid Lihtsaima negatiivse tagasiside lülituse saame, kui jätta ära ÜE-lülituse emittertakistusega paralleelselt olev kondensaator (joon.6.17). Emittertakistusel tekkiv pingelang on võrdeline väljundvooluga ja on samas faasis sisendpingega. Ta jääb järjestikku sisendpingega ja vähendab vastavalt tegelikku baasi ja emitteri vahelist sisendpinget. Joonis 6.17. Tagasiside emittertakistuse kaudu [4]. Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 42 Vaadeldav tagasiside on seega negatiivne tagasiside ning ta on järjestikune tagasiside, kuna tagasiside pinge on sisendsignaali suhtes järjestikku ja ta on niinimetatud voolu tagasiside, kuna tagasisidepinge on võrdeline väljundvooluga Joonis 6.18
Loenduri väljundis säilib sisendpingele U x vastav kood Arv U x , mis on ühtlasi muunduri väljundsignaaliks. Kui mõõtmistäpsus pole eriti oluline, saab A/D-muunduri skeemi lihtsustada (joonis 2.45). Selleks loobutakse D/A-muundurist ja tagasisidest pinge järgi. Kui impulsigeneraatori sagedus on konstantne, siis loendatakse impulsse alati ühesuguse sagedusega ning pinget U D / A võib aproksimeerida lineaarselt kasvava pingega. Järelikult võib sisendpinget Ux võrrelda lineaarpinge generaatori LPG väljundpingega. Kui ka lineaarpinge on küllalt stabiilne, siis on pingete võrdsustumiseni kuluv ajavahemik võrdeline mõõdetava pingega U x . Konstantse sagedusega impulsside loendamise korral osutub ajavahemiku tm jooksul loendatud impulsside arv võrdeliseks sisendpingega U x . Lineaarpinge ja sisendpinge võrdsustumisel loenduri töö katkestatakse ning loenduri väljundist saadakse mõõdetavale pingele U x vastav arvkood Arv U x .
määramisega. Tagasiside ahelasse võib kujundada ka keerulisemaid sagedusfiltreid nii, et sageduskarakteristika saab määrata küllalt täpselt selle tagasiside ahela abil. Taolisi lülitusi nimetatakse aktiivfiltrideks kuna nad sisaldavad võimendit. 2.12 Komparaator Kompraatoriks nimetatakse lülitust mis teostab pingete võrdlemist seega on komparaatoril alati 2 sisendit üks on nii nimetatud tugipinge sisend kuhu antakse see pinge mille suhtes sisendpinget võrreldatakse ja teine on võrdluspinge sisend kuhu antakse see muutuv pinge mida me soovime ette antud tugipingega võrrelda. Pingete võrdsuse saavutamisel tekib väljundsignaalis hüpe või formeeritakse väljund impuls. Joonis 2.12.1 skeem ja graafik Kuna opvõimendil on 2 vastandtoimega sisendit siis saab teda väga lihtsalt panna toimima komparaatorina. Kui tugipinge on sisendpingest suurem ja ta on
kestel saab kondensaator juurde samapalju annab ta ka pausi kestel ära. Teisest küljset tähendab see aga seda, et väljundpingest kaob alaliskomponent, see on ka loogiline sest RC ahel ei lase alalispinget läbi suured või väikse ahela sõltub impulsi kestel, see tõttu võib üks ja sama RC-ahel sõltuvalt impulsside ksetel toimub väikse kord suure ajakonstandiga ahelaga. Piirikud Piiritukeks nimetatakse lülitusi, milles väljundpinge järgib sisendpinget kuna teatava tasemeni, mida nimetatakse piiramiks nivooks, selle ületamisel jääb aga piiriku pinge muutumatuks. Piiriku abil lõigatakse osa signaalist kui väljundisk piiramis üleval pool olev osa siis on tegemist ülalt piiramiseks kui alt olev osa siis altpiiramiseks, kui toimub piiramine alt kui ülalt siis on tegemist kahe poolse piiramisega. Piirikuid kasutatakse: 1. Võimendite sisendiste kaitseks ülemäärase sisendpinge eest 2
masinaga kokku sobivad [3]. 2.2.3. Mõõteaparatuur Mõõteaparatuur (measuring instrument) on kõige laiavalikulisem element automaat- juhtimissüsteemis, sest erinevaid suurusi mida saab ja tuleb mõõta on mitmeid. Mõõteaparatuuri kasutatakse juhtimissüsteemi parameetrite kohta informatsiooni saamiseks. Mõõtmisele kuuluvad kõik parameetrid, mis on vajalikud edukaks juhtimiseks. Näiteks mootori kiiruse juhtimiseks piisab kui mõõta ainult kiirust ja sisendpinget, aga juhtimisetulemus on parem kui mõõdetakse ka mootori voolu ja reguleeritakse ka seda. Alati ei ole aga sisendit vaja mõõta, nt. kui see on konstantne või muutub ettemääratud seaduspärasuse järgi [3]. 2.3. Tagasiside Tagasiside (feedback) on mälu olemasoluks ja mingi tegevuse juhtimiseks vajalik põhimõte. Tänu tagasisidele saab juhtiv organ (kas inimese aju, arvuti) informatsiooni juhitava süsteemi
99 tagasisideks, ta leiab kasutamist generaatorites, sest taolises reziimis hakkab võimendi arendama väljundpinget ilma sisendpingeta. 7.5.2. Tagasiside lülitused Lihtsaima negatiivse tagasiside lülituse saame, kui jätta ära emittertakistusega paralleelselt olev kondensaator (joon.7.23). Emittertakistusel tekkiv pingelang on võrdeline väljundvooluga ja seega samas faasis sisendpingega. Ta jääb järjestikku sisendpingega ja vähendab vastavalt tegelikku baasi ja emitteri vahelist sisendpinget. RE Uts RE RC VT UEB=U´sis +E Usis JOONIS 7.23. R2 R1 RE VT +E Usis E Vaadeldav tagasiside on seega negatiivne tagasiside, ta on järjestikune tagasiside, kuna tagasiside pinge on sisendsignaali suhtes järjestikku ja ta on voolu tagasiside, kuna tagasisidepinge on võrdeline väljundvooluga. 100 JOONIS 7.24. Paralleelse pingetagasiside saame, kui juhime astme väljundpinge, s.o. kollektorilt
kasutamist generaatorites, sest taolises reziimis hakkab võimendi arendama väljundpinget ilma sisendpingeta. 7.5.2. Tagasiside lülitused Lihtsaima negatiivse tagasiside lülituse saame, kui jätta ära emittertakistusega paralleelselt olev kondensaator (joon.7.23). Emittertakistusel tekkiv pingelang on võrdeline väljundvooluga ja seega samas faasis sisendpingega. Ta jääb järjestikku sisendpingega ja vähendab vastavalt tegelikku baasi ja emitteri vahelist sisendpinget. +E RE RC VT UEB=U´sis Usis RE Uts 72
kondensaatorit, mille pingega toidetakse koormust. Drosseli vool väheneb ning protsess kordub seni, kuni drosseli energia on ammendatud. Kuna drosseli pinge tagastub sisendisse, siis muutub pinge kondensaatoril sisendpingest kõrgemaks. Kui kondensaatori pinge jõuab soovitud väärtuseni, sulgub lüliti uuesti. Kuna diood on vastupingestatud, ei saa kondensaator tühjeneda läbi lüliti. Seetõttu saadakse stabiilne pinge, mis tavaliselt ületab sisendpinget Ud s kahekordselt. Kasutades ideaalset suhtelist lülituskestust, kirjeldab sisend-ja väljundpingeid järgmine valem: Ud s Ud k = . 1- q Muutes suhtelist lülituskestust q vahemikus 0 < q < 1, muutub väljundpinge vahemikus Ud s < Ud k < . Praktikas piirab juhtimistunnusjoone ülemist osa parasiittakistus R
annaabi.ee 
