Схема с операционными усилителями

[Студент244]

Необходимо  исправить приведенную электрическую схему, но выходной сигнал должен быть ступенчатый, как на картинке (данную схему привел преподаватель). Схему пытаюсь собирать в Мультисим 12, но ничего не получается. Может Кто из вас сможет пересобрать ее, что б она заработала, ну или навести на мысли как ее поправить? Заранее спасибо за помощь.:)

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[mvkarp]

Мыслей - валом. Но сначала нужно услышать Ваши. Без них, Ваших мыслей, этот вопрос для ветки "Вакансии и разовая работа".

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Lexter]

Боже мой, какая прелесть.

Надо же так умудриться - нарисовать схему, на которой неправильно абсолютно всё.

Все ляпы перечислить - целая книга получится. Можно организовать конкурс, кто больше найдёт. Особенно понравилась батарейка, подключённая к выходу операционника (верхний левый угол).

Студент244, это где так учат?

Изменено 2 октября, 2016 пользователем Lexter

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[sanya110]

На выходе данной схемы (даже если ее сильно исправить) нельзя получить указанный ступенчатый сигнал.

[Гость E.T.]

Задача сформулирована абсолютно правильно!

Преподавателю - пять баллов!

Студентов, которые, вместо того, чтобы умные книжки читать, сразу лезут в интернет за готовыми ответами надо карать с особой жестокостью!

 

[sanya110]

Для преподавателя "карать с особой жестокостью" будет означать "сильно усложнить себе жизнь", ибо поставить хотя бы хилую "тройку" все равно придется, только предварительно вымотав себе все нервы и потеряв массу времени впустую.

[kotosob]

@Студент244 ,метод формирования и схема правильны,вам только предстоит или заказать рабочий вариант с номиналами деталей в разделе форума--работа--,,или постичь премудрости схемотехники данного устройства самому,уяснив принциальное назначение элементов.Я бы посоветовал,раз вы уже учитесь чему-то,прочитать про возможные используемые функции ОУ в вашей схеме и,хотя бы методом сравнения,начинать заниматся оправданием ника.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Применение_операционных_усилителей

[Студент244]

 @mvkarp, Мои представления, как должен формироваться сигнал (рис1) 

Все что пришло в голову это - подать напряжение питания на входы напряжения питания. Что из этого получилось можно увидеть на скринах. В первом усилителе пришлось отказаться от делителя напряжения, тк тогда на выходе получался пилообразный сигнал. Но в целом получилось лучше, чем могло было. (рис 2, 3) Потом еще немного отойдя от данной схемы, решено было поменять схему для ОУ1, так на инвертирующий сигнал подали входной сигнал. Картинка приблизилась к тому, что нужно получить, но все еще очень от этого далека.(рис 4,5) Дальше голова уже не работает. Понимаю, что нужно расставить номиналы на резисторах и конденсаторах, но смутно представляю, как это все рассчитать, тк подобные схемы мы раньше не разбирали.

 @Lexter В этом и суть задания, найти ошибки и все исправить. 

@Гость E.T. Если бы мне нужно было просто решение, вопрос находился бы в  разделе форума--работа, а мне же нужна помощь в освоении данной схемы. 

 @sanya110 Нам бы не дали задание которое нельзя решить, то что для его решения нам не хватает знаний, это уже другой разговор. Может все же можно, как-то нашаманить необходимый сигнал выхода? 

 @kotosob Разве форумчане не объяснят, что к чему, только постигающему науки? Мне бы ход мыслей поправить в правильном направлении, и все окажется легче чем кажется. 

Схема на доске выглядела так, как на последнем рисунке. На моей перерисовке, есть недочеты. Может кто по-новому схему увидит "с доски".

[kotosob]

Вы же схему в симуляторе не правильно собрали.Нет питания на интеграторе U9 и завышена емкость,если остальные такого же номинала,схема на U10 вообще не соответствует нужной,резисторы с потолка...Я дал информацию типовых узлов,вы ждете готового решения.  и странно ,что до сих пор не обнаружили его в поисковике..

33 минуты назад, Студент244 сказал:

Разве форумчане не объяснят, что к чему, только постигающему науки?

Разве таким образом их постигают?Если студент не хочет самостоятельно выбирать из морепредложенного в доступном поиске по его теме,то помогать не хочется.

[Lexter]

2 часа назад, Студент244 сказал:

мне же нужна помощь в освоении данной схемы

Хорошо. Давайте попробуем. Сначала выясним, до какого уровня вам надо объяснять.

Вот один из каскадов вашей схемы:

 

Какую функцию он выполняет, если по постоянному току инверсный вход "висит в воздухе"?

Или хотя бы, для чего в этом каскаде конденсатор?

Или совсем уж "детский" вопрос: какое входное сопротивление инверсного входа идеального операционного усилителя? (Подсказка: у неинверсного - такое же).

 

 

Хотя... Зачем это я?...

Купите книжку "Полупроводниковая схемотехника". Авторы У.Титце, К. Шенк, и читайте от первой страницы и до прояснения. Там изложено очень доступным языком от самых азов и до объяснения работы каскадов на ОУ.

Изменено 4 октября, 2016 пользователем Lexter

[kotosob]

@Lexter ,вы спрашиваете ТС или вам уже объяснить надо?..))

[Lexter]

Только что, kotosob сказал:

вам уже объяснить надо?

Мне - не надо. А про ТС-а и так уже всё понятно.

[kotosob]

Ну,чтобы все...я уж подумал, на ночь глядючи...

Изменено 4 октября, 2016 пользователем kotosob

[Lexter]

1 минуту назад, kotosob сказал:

я уж подумал ...

Неее...

А тема будет в конце концов спущена куда-нибудь в ... туда, в общем.

ТС-у объяснять пришлось бы ВСЁ. И заняло бы это на форуме несколько лет. Смысл?

Пусть книжки читает, раз выбрал такую специальность.

[Гость E.T.]

Lexter, часть схемы, которую Вы привели, мне нравится больше всего!

В ней был использован, видимо, усилитель Нортона!

Пусть студент почитает, что это такое - так, для расширения кругозора.

Начинать всё таки надо с "Искусства схемотехники" Хоровица и Хилла -

как бы классика!

 

[mvkarp]

7 часов назад, Студент244 сказал:

Мои представления, как должен формироваться сигнал (рис1) 

Все что пришло в голову это - подать напряжение питания на входы напряжения питания.

1. Можно именно так сформировать выходной сигнал. Но Вы ошиблись в уровнях сигналов.
2. Да-а-а! Мысль, конечно, достойная! 

[Гость E.T.]

Препод хитрый был, использовал "сладкую парочку" - комбинацию

усилителей Нортона и трансимпедансных усилителей!

На них такие схемы можно строить, что ни один студент не догадается,

хоть бейся головой об стену до конца жизни!

 

[avv_rem]

Однако, преподу должно быть много лет и он знает толк в извращениях.
Есть у меня пара книжек, где упомянуты все перечисленные умные слова.
Разбор похожих схем есть у Гальперина на стр. 37.

Савенко Н. Усилители с токовой обратной связью Современная электроника 2006-02г.pdf

Гальперин М.В. Современные линейные интегральные микросхемы и их применение 1980г.djvu

Соклоф С. Аналоговые интегральные схемы 1988г.djvu

Хоровиц и Хилл как-то пропустили эту тему

Изменено 6 октября, 2016 пользователем avv_rem
не добавился файл

[Lexter]

6 часов назад, avv_rem сказал:

Разбор похожих схем есть у ...

Эти схемы "похожи" разве что для дошколят. Вот они "малюют" действительно что-то похожее.

Если бы в этих книжках были схемы с такими же "выдающимися" ляпами, как в схеме ТС-а, в книжных магазинах они были бы в разделе "Сборники анекдотов".

Изменено 6 октября, 2016 пользователем Lexter

[mvkarp]

@Lexter , Вы внимательно читали задание? Задание - исправить схему, а не критиковать ее. И не ребенок ее рисовал. И решать задачу не ребенку. А студенту. Которому, чтобы решить, нужно книжки почитать.

Так что забываем про "ляпы", читаем книжки, благодарим @avv_rem за ответ. Жаль, правда, что найден готовый ответ, а не логически вымученное решение.

[Гость E.T.]

mvkarp, Ваша "системная" ошибка состоит в том, что ТС книжек

читать не хочет, он хочет "разобраться" со схемой, а потом и

с преподом!

Лично я использовал бы метод "аналогий".

Берём микросхему HEF4069UBP 6-КМОП инверторов "за основу".

На двух инверторах строим задающий генератор, на одном инверторе -

интегратор и ещё на двух инверторах триггер Шмитта. Заводим

"правильную" обратную связь и схема готова!

Для правильного теоретического расчёта выбираем время интегрирования

в десять раз больше чем постоянная времени задающего генератора, ну

можно ещё порогом срабатывания триггера Шмитта поиграть.

Потом макетируем эту схему, убеждаемся, что она отлично работает, а затем

помещаем схему в мультисим и мультисим "затыкается" до конца своей

мультисимовской жизни!

После того, как результат получен, мы меняем генератор на двух инверторах

на генератор на одном операционнике, интегратор на одном инверторе меняем

на интегратор на одном операционнике и триггер Шмитта на двух инверторах

заменяем на триггер Шмитта на одном операционнике, потом заводим

"правильную" обратную связь и схема готова! После этого сидим и долго

"чешем репу" куда приткнуть четвёртый операционник...

 

 

[mvkarp]

1 час назад, Гость E.T. сказал:

убеждаемся, что она отлично работает

Меня терзают смутные сомнения по поводу последнего глагола в приведенной цитате. И следующие из нее выводы по поводу почесывания репы относительно четвертого операционника в предыдущем посте.

[Гость E.T.]

mvkarp, каковы объективные предпосылки для Ваших сомнений?

1. Что нельзя построить задающий генератор на двух кмоп инверторах?

2. Что нельзя построить классический RC интегратор на одном инверторе?

3. Что нельзя построить триггер Шмитта на двух инверторах?

4. Что нельзя завести "правильную" ОС для обеспечения устойчивой работы системы?

5. Что нельзя выбрать постоянную времени интегрирования в десять раз

больше постоянной задающего генератора?

Или Вас смущает использование линейного интегратора в схеме формирования

ступенек? Так после отладки системы с помощью "средств объективного контроля"

т.е. осциллографа можно заменить резистор R в линейном интеграторе на цепь

инжекции заряда дельта Q и ступеньки будут с очень крутыми фронтами!

Схема рисуется за пять минут, теоретический расчёт осуществляется "в уме"

в процессе рисования схемы.

 

[mvkarp]

22 минуты назад, Гость E.T. сказал:

Схема рисуется за пять минут

Подожду и дольше. Давайте.