Библиотека 16

Визуальные java-апплеты
Прекрасно иллюстрируют электрические процессы.
Опубликованы в flv, только для ознакомления

Выделенные светло-синим цветом элементы являются активными.
С них снимаются основные электрические характеристики
(осциллограммы, графики,и.т.д) показанные внизу апплета.

Генератор управляемый напряжением, частота которого определяется напряжением управления. 10 Гц пилообразной генератор обеспечивает управляющее напряжение что вызывает медленное поднятие частоты, пока она не достигнет максимума, а затем падает обратно до начального значения. Первый ОУ является интегратором. Делитель напряжения устанавливает + вход на половину управляющего напряжения. ОУ пытается сохранить свой - вход с тем же напряжением. Для этого установлен резистор 100k, который дает падение напряжения составляющее половину питающего напряжения. Когда МОП-транзистор включен, через 100k проходит ток. Поскольку 49.9k резистор половина сопротивления 100k (половина сопротивления), он должен иметь в два раза больше тока, протекающего через него. Дополнительный ток идет от конденсатора, зарядки, поэтому первый ОУ должен давать неуклонный рост выходного напряжения источника тока. Когда МОП-транзистор выключен, ток от 100k проходит через конденсатор, выходное напряжение неуклонно падает. Второй ОУ триггер Шмитта. Он принимает треугольную волну в качестве входных данных. Когда входное напряжение превышает порог 3,33 В, он выводит 5 В и пороговое напряжение падает до 1,67 В. При входном напряжении 0В порог движется обратно. Затем подачи выхода каждого интегратора, на вход другого.

Генератор фазового сдвига. Набор из трех конденсаторов и двух резисторов образуют фильтр, который сдвигает свой частоту колебаний на 180 градусов. Выход этого фильтра идет в инвертирующий усилитель, а выход усилителя возвращается в фильтр, обеспечивая положительную обратную связь на частоте колебаний.

Преобразователь полного сопротивления. Схема слева преобразует полное сопротивление в отрицательное. Так, например, вместо закона Ома (E = IR), это сопротивление подчинятется правилу E = -IR.Схема справа показывает положительное сопротивление (150 Ом) для сравнения. ОУ пытается сохранить свой - вход с тем же напряжением, как и + вход, который соединен с входным сигналом.С + входа с тем же напряжением, как и - вход, ток и падение напряжения через 100 Ом должен быть такой же, как нижний. В результате, когда входное напряжение является положительным, ток течет на вход, а не из него. Входной ток такой же, как ток через сопротивления, но в противоположном направлении.

Гиратор. Замыкание на вершине использует гиратор для имитации индуктивности. Индуктивность может быть громоздкой, тяжелой, и дорогой, поэтому часто заменяют их более дешевыми компонентами. Смоделируем схему показанную внизу. Конденсатор пропускает высокие частоты (и внезапные изменения), вызывающие +, на входе ОУ, чтобы быть ближе к входному сигналу. Из-за большого 20K резистора, нет большого тока через конденсатор. Хотя ОУ держит - вход на том же уровне что и +, в результате чего меньший ток проходит через резистор 1k, поскольку напряжение почти идентично как на входе. Операционный усилитель удерживает - вход на том же уровне что и +, вызывая больший ток проходящий через резистор 1k к земле (он проводит низкие частоты, как катушка индуктивности).

Емкостный множитель. Схема вверху использует операционный усилитель и небольшой конденсатор для имитации конденсатора гораздо большей емкости. Она имитирует схему снизу; Резистор R2 имеет те же размеры, но конденсатор С1 в 100 раз меньше, чем C2. Ток течет от источника входного сигнала через R1 на конденсатор С1. Так R1 в 100 раз больше, чем R2, то есть 1/100-я тока через него идет в конденсатор. Для заданного входного напряжения, скорость изменения напряжения в С1 такое же как в С2.Таким образом, напряжения на двух конденсаторов одинаковы, но токи нет. ОУ вызывает - вход, который имеет то же напряжение, которое подается через С1. Это означает, R2 имеет то же напряжение как R3, и поэтому тот же ток.

Источник тока Хоулэнда. Ток через нагрузку будет одинаковым, независимо от положения переключателя. ОУ пытается сохранить напряжение на обоих выводах, так V- = V +. V2 = V4. С I1 = I2 и R1 = R2, V1 = V2 = V4. V- = V + = V1 - 5V I3 = V + / R3 = (V1 - 5V) / R3. I4 = I3 + Iload. I4 = V4 / R4 = V1 / R3. V1 / R3 = (V1 - 5V) / R3 + Iload Iload = 5V / R3 = 1,67 мА

Преобразователь "Ток- Напряжение". Схема преобразует входной ток в пропорциональную величину напряжения. Ток течет через резистор 1k. Операционный усилитель выводит напряжение, равное падению напряжения на резисторе для того, чтобы гарантировать, что - вывод на земле, что означает, что выходное напряжение пропорционально напряжению резисторе (и, следовательно, к входу тока).

Регулятор Напряжения. Схема принимает переменное напряжение на входе и выдает на выходе стабильное напряжение, независимо от тока, требуемого нагрузкой. Стабилитрон обеспечивает опорное напряжение, сохраняя + вход ОУ 6В с землей. Делитель напряжения гарантирует, что выходное напряжение в 2 раза больше входного напряжения, или 12В.

Простая модель MOSFET транзистора N-типа. Исток находится на земле, а напряжением затвора и стока можно управляются. В основном ток не течет, если напряжение на затворе ниже порогового напряжения (1,5 В). Когда вы поднимаете его выше, ток начинает течь. Когда напряжение затвора и стока являются достаточно высокими, МОП-транзистор находится в режиме насыщения, и ток постоянен, независимо от напряжения стока. Если вы опустите напряжения стока достаточно по отношению к затвору, то транзистор находится в линейном режиме.