משווים פשוטים
Download
1 / 31

משווים פשוטים והיסטרזיס - PowerPoint PPT Presentation


  • 238 Views
  • Uploaded on

משווים פשוטים והיסטרזיס. חזרה. מגבר שרת בחיבור לא מהפך. Av=R 1 \R 2 +1. חזרה. מגבר שרת בחיבור מהפך. Av=-R 2 \R 1. חזרה. מגבר הפרש. Vo=Vin 2 ·R 4 \(R 3 +R 4 ) ·(R 2 \R 1 +1)-R 2 \R 1 ·Vin 1. מבוא לאילו שימושים נועד המשווה במערכות סיפרתיות?

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' משווים פשוטים והיסטרזיס' - ciara-faulkner


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

משווים פשוטים

והיסטרזיס

משווים פשוטים והיסטרזיס


חזרה

  • מגבר שרת בחיבור לא מהפך

Av=R1\R2+1

משווים פשוטים והיסטרזיס


חזרה

  • מגבר שרת בחיבור מהפך

Av=-R2\R1

משווים פשוטים והיסטרזיס


חזרה

  • מגבר הפרש

Vo=Vin2·R4\(R3+R4) ·(R2\R1+1)-R2\R1 ·Vin1

משווים פשוטים והיסטרזיס


מבוא

לאילו שימושים נועד המשווה במערכות סיפרתיות?

במערכות סיפרתיות ישנו הצורך לבדוק את היחס בין שני אותות אנלוגיים.

משווים פשוטים והיסטרזיס


תיזכורת משיעור קודם

משווה מתח - (Voltage Comparator)

משווה מתח הוא למעשה מגבר שרת המיועד לעבוד ללא משוב.

1. עכבת כניסה גבוהה

2. עכבת מוצא נמוכה

3. הגבר ללא משוב AOL, גבוה

4.Vout=Aol(V1-V2)

משווים פשוטים והיסטרזיס


דוגמה

נניח גלאי רגיש לאור,האינפורמציה בה אנו מעונינים :

אור: ”1 ”

חושך: ” 0 ”

VCC

VOUT

VT

אור

Q1

VR

משווים פשוטים והיסטרזיס


VCC

VT

VOUT

אור

Q1

VR

עלינו להשתמש במעגל אשר מסוגל להשוות בין שני המתחים VRו- VTולתת כמוצא ”1 ” או ” 0 ”.

מעגל מסוג זה נקרא משווה (Comparator) .

הגדרת המצבים של משווה:

כאשר V+ > -Vנקבל 1 ביציאה .

כאשר V+ < -Vנקבל 0 ביציאה .

משווים פשוטים והיסטרזיס


Vin

a

b

c

V1

V2

t

Vout

+Vsat

-Vsat

הסבר

המגבר בציור משמש כמשווה הקובע איזה מבין האותות גדול יותר.

למגבר יש הגבר חוג פתוח אינסופי.

V+

Vout=Vsat

V-

V1

V2

t

משווים פשוטים והיסטרזיס


V+

Vout

Vref

V-

V1

Vin

המשווה הלא מהפך-(Noninverting Comparator)

המשווה הלא מהפך מגדיר את הדק ה- “ + “ כערך החיובי ,כלומר אם

בהדק ה- “ + “ נכניס אות הגבוה מן האות הנכנס בהדק ה- “ - “ אז ביציאה

נקבל VSAT+ ולהיפך.

משווים פשוטים והיסטרזיס


V+

Vout

Vref

V-

V1

Vin

Noninverting Comparator

תירגול - (משווה לא מהפך)

שרטט את מתח המוצא VOUTבהתחשב במתחי הכניסה.

משווים פשוטים והיסטרזיס


V+

Vout

Vref

V-

V1

Vin

Noninverting Comparator

תירגול - (משווה לא מהפך)

שרטט את מתח המוצא VOUTבהתחשב במתחי הכניסה.

כעת קוטביות VREFהפוכה.

משווים פשוטים והיסטרזיס


V+

Vout

Vin

V-

Vref

המשווה המהפך-(Inverting Comparator)

המשווה המהפך מגדיר את הדק ה- “ - “ כערך החיובי ,כלומר אם

בהדק ה- “ - “ נכניס אות הגבוה מן האות הנכנס בהדק ה- “ + “ אז ביציאה

נקבל VSAT- ולהיפך.

משווים פשוטים והיסטרזיס


V+

Vout

Vin

V-

Vref

Inverting Comparator

תירגול - (משווה מהפך)

שרטט את מתח המוצא VOUTבהתחשב במתחי הכניסה.

משווים פשוטים והיסטרזיס


ציור 1

ציור 2

חיבור - Open Collector

משווים פשוטים והיסטרזיס


משווה חלון-(Window Comparator)

לעיתים נידרש לדעת אם מתח מסוים הוא גבוה מדי או נמוך מדי,לדוגמה מעגלים

משולבים ממשפחת TTLיכולים להינזק אם נספק להם מתח של 5.5 Volt ,

לעומת זאת הם לא יכנסו לפעולה אם נספק להם פחות מ- 4.5 Volt .

משווה החלון מאבחן את שני המצבים.

משווים פשוטים והיסטרזיס


עיקרון הפעולה

משווים פשוטים והיסטרזיס


נוכחנו לדעת שהפרשים קטנים מאד בהדקי הכניסה של המגבר בחוג

פתוח יקפיצו את המתח ביציאה לרוויה חיובית או שלילית.

זאת ראינו במעגלים בהם ניתן לדבר על הגבר בחוג פתוח.

משווים פשוטים והיסטרזיס


בעיה בהדקי הכניסה של המגבר בחוג

החיסרון בתכונה הזאת הוא רעשים , כלומר כשאנו מכניסים אות מסוים

במעגל מעשי הרעשים הכי קטנים יכולים לתת ערך שגוי ביציאת המשווה.

הבעיה מתוארת בשרטוט.

כפי הנראה הקפיצות הקטנות אינן רצויות.

משווים פשוטים והיסטרזיס


פתרון הבעיה בהדקי הכניסה של המגבר בחוג

כדי למנוע את התנודות בזמן המעבר צריך להשתמש במשווה בשם שמיט טרייגר.

הפתרון יהיה באמצעות משוב חיובי (Positive Feedback).

משווים פשוטים והיסטרזיס


  • V בהדקי הכניסה של המגבר בחוגHL=Uomax ·R2\(R1+R2)+Vref ·R1\(R1+R2)

  • VLH=-Uomax ·R2\(R1+R2)+Vref·R1\(R1+R2)

משווים פשוטים והיסטרזיס


משווים פשוטים והיסטרזיס בהדקי הכניסה של המגבר בחוג


Hysteresis curve
עקומת היסטרזיס בהדקי הכניסה של המגבר בחוג - Hysteresis Curve

Vo

Vin

משווים פשוטים והיסטרזיס


SCOPE בהדקי הכניסה של המגבר בחוג

X

Y

VOUT

VIN

את עקומת היסטרזיס נוכל לקבל בעזרת הסקופ כאשר אנו

מחברים את הכניסה לציר ה-X, ואת היציאה לציר ה-Y.

Vo

Vin

משווים פשוטים והיסטרזיס


הפרש המתחים בין בהדקי הכניסה של המגבר בחוגVLHלבין VHLנקרא מתח היסטרזיס VH .

VH=VHL-VLH=2·Vmax ·R1\(R1+R2)

מגדירים מתח נוסף והוא מתח המרכז VCTRעל ידי:

משווים פשוטים והיסטרזיס


תרגיל בהדקי הכניסה של המגבר בחוג

Vmax=15v

R1=10

R2=5

VH=?

משווים פשוטים והיסטרזיס


תשובות בהדקי הכניסה של המגבר בחוג

  • VHL=Vmax·R2\(R1+R2)=5v

  • VLH= -Vmax·R2\(R1+R2)=-5v

  • VH=2·5=10v

משווים פשוטים והיסטרזיס


מסקנה בהדקי הכניסה של המגבר בחוג

ראינו כי התחום הנקבע בין המתחים VHLו- VLH

הקרוי גם מתח היסטרזיס בעצם מוגן מפני רעשים.

כפי הנראה בציור ,הרעשים בתחום האפס אינם משפיעים עוד

על התוצאה ביציאת המגבר.

הציור מתאר את מתח הכניסה עם רעשים

וכן את מתח היציאה כפי שרצינו ללא קפיצות

מיותרות , תודות לחיבור המשווה במשוב חיובי.

משווים פשוטים והיסטרזיס


כיצד נזיז את מתח האפס למתח הרצויי לנו

משווים פשוטים והיסטרזיס


סיכום שיעור ומושגים חדשים לנו

1.משווה מתח וסוגיו

משווה לא מהפך

משווה מהפך

משווה חלון

2.רעשים בעיה + פתרון

3.היסטרזיס

עקומת היסטרזיס

מתח היסטרזיס

משווים פשוטים והיסטרזיס


V+ לנו

Vout

Vin

V-

Vref

תרגילי בית

1.הסבר מהו משווה מתח ופרט אילו סוגי משווים כאלה אתה מכיר.

2.לפניך שרטוט של משווה מהפך שרטט את מתח היציאה VOUT.

3.הסבר את התופעה המתוארת והצע דרך לפתרונה.

משווים פשוטים והיסטרזיס