www.久久久久|狼友网站av天堂|精品国产无码a片|一级av色欲av|91在线播放视频|亚洲无码主播在线|国产精品草久在线|明星AV网站在线|污污内射久久一区|婷婷综合视频网站

當(dāng)前位置：首頁 > 公眾號(hào)精選 > 玩轉(zhuǎn)單片機(jī)與嵌入式

運(yùn)放教程2-正反饋

時(shí)間：2021-10-09 15:04:10
關(guān)鍵字： 運(yùn)放   
手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]歡迎關(guān)注【玩轉(zhuǎn)單片機(jī)與嵌入式】公眾號(hào)，回復(fù)關(guān)鍵字獲取更多免費(fèi)資料?；貜?fù)【STM32】，獲取STM32相關(guān)設(shè)計(jì)和視頻教程回復(fù)【PCB】，獲取PCB設(shè)計(jì)相關(guān)的資料回復(fù)【硬件知識(shí)】、【硬件設(shè)計(jì)】，獲取硬件開發(fā)工程必備手冊(cè)回復(fù)【經(jīng)典電路】，獲取5000個(gè)經(jīng)典電路回復(fù)【論文】，獲取畢業(yè)設(shè)計(jì)...


歡迎關(guān)注【玩轉(zhuǎn)單片機(jī)與嵌入式】公眾號(hào)，回復(fù)關(guān)鍵字獲取更多免費(fèi)資料。


回復(fù)【STM32】，獲取STM32相關(guān)設(shè)計(jì)和視頻教程


回復(fù)【PCB】，獲取PCB設(shè)計(jì)相關(guān)的資料


回復(fù)【硬件知識(shí)】、【硬件設(shè)計(jì)】，獲取硬件開發(fā)工程必備手冊(cè)


回復(fù)【經(jīng)典電路】，獲取5000個(gè)經(jīng)典電路


回復(fù)【論文】，獲取畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽、學(xué)術(shù)專業(yè)等相關(guān)論文資料



回復(fù)【電容】，獲取電容、元器件選型相關(guān)的內(nèi)容；


回復(fù)【阻抗匹配】，獲取電磁兼容性、阻抗匹配相關(guān)的資料


回復(fù)【資料】，獲取全部電子設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)相關(guān)的資料


回復(fù)【終端電阻】，獲取CAN終端電阻相關(guān)的資料


回復(fù)【單片機(jī)】，獲取單片機(jī)全套視頻教程和參考設(shè)計(jì)



…………


歡迎關(guān)注【玩轉(zhuǎn)單片機(jī)與嵌入式】公眾號(hào)。本公眾號(hào)會(huì)以連載的形式推出一系列關(guān)于STM32學(xué)習(xí)的教程，歡迎關(guān)注。









在上一節(jié) 運(yùn)放教程1-入門 中，我們學(xué)習(xí)了運(yùn)放的基礎(chǔ)知識(shí)、運(yùn)放比較器電路，知道了該電路是一個(gè)無反饋（開環(huán)）運(yùn)放電路。今天我們來繼續(xù)學(xué)習(xí)運(yùn)放。


問題

下面是一個(gè)輸入信號(hào)接在反相輸入引腳，參考電壓為 1 伏的運(yùn)放比較器電路：



下面是上面電路的波形圖：



可以看到，當(dāng)輸入信號(hào)大于 1 伏時(shí)，輸出為低電平；當(dāng)輸入信號(hào)小于 1 伏時(shí)，輸出為高電平。


我們給信號(hào)加點(diǎn)干擾，看看會(huì)怎么樣：



可以看到，隨著輸入信號(hào)噪音的逐漸增加，輸出信號(hào)最終出現(xiàn)了雜波：



我們?nèi)绾谓鉀Q上面的問題，以實(shí)現(xiàn)即使輸入信號(hào)有一定的干擾，也不會(huì)導(dǎo)致輸出出現(xiàn)跳變？


施密特觸發(fā)器電路

我們可以使用一種叫做施密特觸發(fā)器（Schmitt Trigger）的運(yùn)放電路來解決上面的問題:



下面是輸入與輸出的關(guān)系動(dòng)畫：



上圖中，移動(dòng)的黑點(diǎn)表示輸入信號(hào)，移動(dòng)的綠點(diǎn)表示輸出信號(hào)，紅點(diǎn)表示 LTP, 藍(lán)點(diǎn)表示 UTP, 注意觸發(fā)點(diǎn)在 Vin 超過了 UTP 后發(fā)生了跳變。


施密特觸發(fā)器電路中用電阻 R2 將輸出和運(yùn)放同相輸入引腳連接了起來，這會(huì)將輸出信號(hào)反饋到運(yùn)放的輸入引腳。在這里輸出被反饋到同相引腳，屬于正反饋，如果將輸出反饋到反相引腳，則是負(fù)反饋。運(yùn)放施密特觸發(fā)器電路屬于一種正反饋電路。


由于輸出電壓 Vout 將會(huì)在正飽和電壓 Sat（接近正電源電壓Vcc）和 負(fù)飽和電壓(接近負(fù)電源點(diǎn)Vee)之間來回切換，并且 Vout 通過由 R1 和 R2 構(gòu)成的電阻分壓器反饋到參考電壓。所以參考電壓將會(huì)在兩個(gè)不同的值之間來回切換，所以最終會(huì)有兩個(gè)觸發(fā)點(diǎn)，而不是只有一個(gè)觸發(fā)點(diǎn)。當(dāng)只有一個(gè)觸發(fā)點(diǎn)時(shí)，如果輸入信號(hào)上有噪音，會(huì)導(dǎo)致輸入信號(hào)在觸發(fā)點(diǎn)附近來回跳變，這會(huì)引起輸出信號(hào)來回跳變。


假設(shè)開始時(shí) Vin 為零伏，然后它逐漸增加接近上觸發(fā)點(diǎn)。一旦 Vin 超過這個(gè)上觸發(fā)點(diǎn)，Vout 將會(huì)立即從高電平變?yōu)榈碗娖?，這也同時(shí)改變了參考電壓，使參考電壓變?yōu)樨?fù)值，即下觸發(fā)點(diǎn)（LTP）。此時(shí)如果輸入信號(hào)在上限觸發(fā)電壓（UTP）附近來回跳變，只要這個(gè)跳變不超過下觸發(fā)點(diǎn)（LTP）, 那么輸出信號(hào) Vout 不會(huì)改變，一直是低電平：



參考電壓變?yōu)橄孪抻|發(fā)電壓（LTP）后，要想讓輸出電壓 Vout 重新變?yōu)楦唠娖剑斎胄盘?hào) Vin 得一路下降到低于 LTP 才行：



上圖中，移動(dòng)的黑點(diǎn)表示輸入信號(hào)，移動(dòng)的紅點(diǎn)或藍(lán)點(diǎn)表示輸出信號(hào)。


一旦 Vin 下降到 LTP 以下，那么輸出電壓會(huì)變成高電平，同時(shí)，參考電壓也會(huì)變成上限觸發(fā)電壓 UTP。


總結(jié)：


當(dāng)觸發(fā)電壓為 UTP 時(shí)，在輸入信號(hào)逐漸變大的過程中，一旦其值超過 UTP, 則觸發(fā)電壓會(huì)變?yōu)?LTP，此時(shí)輸入信號(hào)如果在 UTP 附近跳動(dòng)，只要不低于 LTP, 不會(huì)引起輸出變動(dòng)；


當(dāng)觸發(fā)電壓為 LTP 時(shí)，在輸入信號(hào)逐漸變小的過程中，一旦其值低于 LTP, 則觸發(fā)電壓會(huì)變?yōu)?UTP， 此時(shí)輸入信號(hào)如果在 LTP 附近跳動(dòng)，只要不超過 UTP, 不會(huì)引起輸出變動(dòng)。


舉個(gè)例子


上圖電路中，運(yùn)放電源為正負(fù) 12 伏。由一個(gè) 1kΩ 電阻和 11kΩ 電阻組成分壓電路。上限觸發(fā)電壓為 1 伏，下限觸發(fā)電壓為 -1 伏。


坐標(biāo)系中藍(lán)線表示輸入信號(hào)。其值從低于 -1 伏開始逐漸增加，此時(shí)輸出為高電平，觸發(fā)電平為 UTP(1伏)。當(dāng)輸入信號(hào)逐漸增加并且超過 LTP 時(shí)，輸出無變化。再增加，一旦其值超過 UTP 時(shí)，輸出電平會(huì)迅速從高電平變?yōu)榈碗娖?，同時(shí)，參考電壓由較大的 UTP 變?yōu)檩^小的 LTP, 此后，即使輸入信號(hào)有很強(qiáng)的噪音，導(dǎo)致其值在 UTP 附近上下抖動(dòng)，但由于此時(shí)參考電壓已經(jīng)變?yōu)榱溯^小的 LTP, 輸出電平不會(huì)變動(dòng)。


非對(duì)稱閾值

上面的電路中，兩個(gè)觸發(fā)電平是在 0 伏附近的。如果想讓兩個(gè)觸發(fā)電平不在零伏附近，需要用3個(gè)電阻, 電路圖如下：



觸發(fā)電平計(jì)算公式如下：



網(wǎng)上有一個(gè)反相施密特觸發(fā)器計(jì)算器，可以根據(jù)輸入的上下限觸發(fā)電壓計(jì)算電路中需要的電阻值，網(wǎng)址是：
https://www.random-science-tools.com/electronics/inverting-schmitt-trigger-calculator.htm


這里，假設(shè)我們想讓上限電壓為 1.1 伏，下限觸發(fā)電壓為 0.9 伏，參考電壓就用正電源電壓 9 伏，輸入后計(jì)算結(jié)果如下：



它計(jì)算出的電阻為：


R1 = 16kΩ


R2 = 2kΩ


R3 = 160kΩ


調(diào)試后，我使用下面的參數(shù)：


R1=20k


R2=2.7k


R3=180k


在電路板上組裝后，測(cè)得波形如下：



可以看到 UTP = 1.07伏，LTP = 0.69 V。帶有如此大噪音的輸入信號(hào)并沒有引起輸出意外跳變，問題得到解決。


總結(jié)

今天我們一起了學(xué)習(xí)了正反饋運(yùn)放電路，即反相施密特觸發(fā)器電路。知道了該電路可以產(chǎn)生兩個(gè)觸發(fā)電壓，進(jìn)而解決輸入信號(hào)的噪音引起的輸出意外跳變的問題。


該電路是人類智慧的一次集中體現(xiàn)，向先行者 Otto Herbert Schmitt（1934年發(fā)明施密特觸發(fā)器電路） 致敬！




全文完，如果喜歡，就點(diǎn)個(gè)“贊”或者“在看”吧。


點(diǎn)擊下方公眾號(hào)名片可以關(guān)注我們：


    End







本站聲明： 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布，目的在于傳遞更多信息，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)，本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者，如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息，不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司，隨著阿維塔和賽力斯的入局，華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字： 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V，這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具，可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字： 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行，同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn)，如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性，提升韌性，成...

關(guān)鍵字： 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息，據(jù)媒體報(bào)道，騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字： 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息，今天上午，2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行，華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字： 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息，在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱，數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字： 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn)： 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化，經(jīng)營業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措，毛利潤率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著，戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略，塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字： 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日，由中央廣播電視總臺(tái)與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字： VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上，軟通動(dòng)力信息技術(shù)（集團(tuán)）股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力"）與長三角投資（上海）有限...

關(guān)鍵字： BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉