Позитивна повратна спрега — разлика између измена
Садржај обрисан Садржај додат
Нема описа измене |
м Разне исправке |
||
Ред 12:
<math>G_c = \frac{A}{1-AB}</math>
Кад АB већи или једнак 1, систем је нестабилан, тако да нема добро дефинисано појачање и оно се може сматрати бесконачним. Тада ће коло почети да самостално осцилује, након чега улазни сигнал није више потребан за одржавање осциловања.
Дакле резултат позитивне повратне спреге су увећане промјене, тако да и мали поремећај у систему може довести до великих промјена.
Систем у равнотежи у ком постоји позитивна повратна спрега, врло лако може прећи у нестабилно стање узроковано било каквом промјеном, и у том случају равнотежа се назива „нестабилном равнотежом“.
Ред 18:
==Функционисање кола==
Код ППС излазни напон је повезан са неинвертујућим улазом. Најједноставнија форма таквог кола је приказана на слици 2a.
[[Датотека:KoloPPS.PNG|thumb|Слика 2а)ОП са ППС и 2б)ОП са ППС и уземљењем ]]
Ради лакшег разумијевања, разматрамо примјер када је на инвертујући улаз доведен нулти напон (уземљен) па од претходне добијамо слику 2б).
При уземљеном инвертујућем улазу, излазни напон је одређен вриједношћу и поларитетом напона неинвертујућег улаза. Ако је тај напон позитиван, излаз ОП ће такође бити позитиван и као такав враћа се на неинвертујући улаз повећавајући напон на њему што резултује позитивним излазним засићењем. Ако је напон неинвертујућег улаза негативан процес ће резултовати негативним засићњем. Дакле излаз је бистабилан тј. стабилан у једном од два стања (позитивно или негативно засићење). Једном када достигне засићење тежиће и да остане у том стању. Да би се стање излаза промијенило неопходно је на инвертујући улаз довести напон истог поларитета али бар мало веће вриједности. Нпр. ако је засићење постигнуто при излазном напону од +12V потребно је довести инвертујућем улазу напон од минимално +12V да би се излазни напон промијенио.
Дакле, ОП са ППС тежи да остане у оном стању у ком се тренутно налази. Мијења два стабилна стања, стање позитивног и негативног засићења. Технички ово се назива хистерезис. Хистерезис може бити корисна карактеристика кола компаратора. Може да се користи за производњу квадратног таласа из било какве друге таласне форме (синусне, троугаоне, тестерасте, итд.).
Ред 30:
[[Датотека:SlozenoKOLO.PNG|thumb| слика 3. Сложеније коло ОП са ППС]]
Ако је v<sub>0</sub>=V<sup>+</sup> , на неинвертујућем улазу сигнал је позитиван и износи v<sub>1</sub>=V<sup>+</sup>*R<sub>a</sub>/(R<sub>a</sub>+R<sub>b</sub>) . Излаз остаје у позитивном засићењу све док је v<sub>e</sub>=v<sub>1</sub>-v<sub>i</sub> позитивно. Једном када v<sub>i</sub> пређе вриједност v<sub>1</sub>, v<sub>e</sub> постаје негативно и зато што ОП има веома велико "опен лооп" појачање, вриједност излаза скаче на v<sub>0</sub>=V<sup>-</sup>. Као резултат постаје v<sub>1</sub>=V<sup>-</sup>*R<sub>a</sub>/(R<sub>a</sub>+R<sub>b</sub>) негативно и излаз остаје у негативном засићењу све док је v<sub>e</sub>=v<sub>1</sub>-v<sub>i</sub> негативне вриједности .
Ред 36:
У реалним апликацијама, ППС не узрокује неограничен и неконтролисан раст параметра, већ су промјене модификоване лимитирањем одређене врсте. Док негативна повратна спрега ствара равнотежне услове, ППС ствара услове хистерезиса -тенденције задржавања у једном од два екстремна стања. Када је појачање ППС веће од 1, тада се вриједност излаза удаљава од вриједности улаза. Нпр. ако је вриједност излаза изнад вриједности улаза, помиче се према позитивној граници, а ако је испод вриједности улаза онда се помиче према негативној граници.
<gallery>
Датотека:ХИСТЕРЕЗИС.PNG|Хистерезисна крива
</gallery>
Једном када досегне границу, систем постаје стабилан. Међутим, ако вриједност улазног сигнала пређе граничну вриједност, тада се вриједност излазног сигнала креће у супротном смјеру све док не достигне лимит(тј супротну граничну вредност од предтходне). Систем тиме показује два стабилна понашања. Дакле хистерезис узрокује да вриједност излазног сигнала зависи од претходних вриједности улазног сигнала.
Ред 47:
Слиједи примјер конкретне примјене хистерезиса и његово рачунање.
При пројектовању кола компаратора са хистерезисом, хистерезис се примјењује тако што се позитивном улазу доведе мали дио излазног напона (који је на на горњој или доњој граници ).
Са изабраним компаратором, дизајнер мора да одреди да ли ће да га користи у инвертујућој или неинвертујућoj конфигурацији. Неки компаратори имају позитивне и негативне сигнале на излазу, пружајући велику флексибилност за њихову употребу у систему.
Хистерезис се може примјенити повезивањем позитивног улазног краја са референтним извором преко отпорника R1 и позитивног излаза преко отпорности R2. Вриједност излазног напона добија се примјеном напонског дијелитеља и зависи од односа отпорности. Ово ослобађа инвертујући улаз за директно повезивање улазног сигнала примјер је дат на следећој слици.
Ред 75:
===Осцилатор===
Друга примјена ППС у колима са операционим појачавачима је у изградњи осцилаторних кола. Осцилатори су уређаји који производе наизмјеничне или барем пулсирајуће излазне напоне. Технички, представљају астабилне уређаје, тј уређаје који немају стабилно стање на излазу. Осцилатори се једноставно праве са операционим појачавачем и неколико вањских компоненти.
Ред 108:
Фреквенца осциловања кола осцилатора
Излазни напон осцилује између граница Vcc:-Vcc. Промјена нивоа излазног напона аутоматски активира процес пуњења или пражњења кондензатора. Ако претпоставимо почетну вриједност излазног напона Vcc, напонским дијелитељем долазимо до релације електричног потенцијала неинвертујућег улаза.
Ред 122:
Позитиван напон на Rf
Након V- превазиће потенцијал V+, вриједност излазног напона се креће ка -Vcc, одпочинјући процес пражњења који траје Т2. За симетричне изворе напајања са Vcc=-Vcc Т1=Т2
|