Библиотека 7

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

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

Двухполупериодный выпрямитель. Нижний левый ОУ пытается сохранить свой - вход с тем же напряжением, как и + вход (который находится на земле). Когда входной сигнал будет отрицательным, то выход операционного усилителя положительный, сохраняет - вход на землю. 500 Ом резистор не имеет никакого тока, протекающего через него, потому что оба вывода на земле. Второй ОУ и два 1k резистора выступают в качестве инвертирующего усилителя единичного усиления, чтобы сделать выход равным входу (только положительному).Когда входной сигнал положительный, оба ОУ пытаются сохранить их - вход на землю. Для этого, все четыре резистора слева должны организовать падение напряжения, равное входному сигналу. 500 Ом резистор должен иметь в два раза больше тока, протекающего через него.Выходное напряжение всегда положительное, но имеет ту же величину, как и входное напряжение.

Пиковый детектор. Схема выдает пиковое напряжение на входе.Конденсатор хранит текущее пиковое напряжение. Если входное напряжение больше, выходной ОУ будет положительным, пока конденсатор не заряжается до нового максимального значения. Если входное напряжение меньше, диод дает возможность конденсатору разряжается. Второй ОУ действует в качестве буфера.

Интегратор (инвертирующий). Схема вычисляет интеграл от входа, что означает, что изменения выходного напряжения происходит со скоростью, пропорциональной входному напряжению (но в противоположном направлении).ОУ пытается сохранить свой - вход с тем же напряжением, как и + вход (который находится на земле). Это нужно чтобы убрать некоторое количество тока пропорционального входному напряжению (V / 1000 Ом). Ток проходит через конденсатор, чье напряжение пропорционально интегралу от тока через него.

Дифференциатор (инвертирующий). Схема вычисляет производную входа, это означает, что выходное напряжение пропорционально (отрицательной) скорости изменения входного напряжения. Напряжение на конденсаторе пропорционально заряду, хранящегося в нем (интеграл тока).ОУ пытается сохранить свой - вход с тем же напряжением, как и + вход (который находится на земле), так падение напряжения на конденсаторе всегда должно быть равно входному напряжению. Это нужно, чтобы иметь отрицательное напряжение, когда входное напряжение повышается, и положительное напряжение, когда входное напряжение падает. Если входное напряжение меняется слишком быстро, ОУ срежет его верхний или нижний предел.

Схема триггера Шмитта. Он измеряет вход, чтобы сравнить, выше или ниже определенного порога. Заметим, что порог понижается, когда входной поднимается выше него, и наоборот.Два 10k резистора образуют делитель напряжения, которые помещают пороговое напряжение (+ вход ОУ) при 5 В. Но выход операционного усилителя также соединен с входом порогового через резистор 100k. Что позволяет поднимать или опускать порог немного в зависимости от выхода ОУ.

Генератор релаксационных колебаний, который генерирует меандр. Допустим + вход ОУ немного выше чем -. ОУ значительно усиливает эту разницу, в результате чего его вывод имеет положительное напряжение (15 V в данном случае). Два 100k резистора выступают в качестве делителя напряжения, которые уменьшают + вход на половину выходного напряжения, или 7,5 В. - вход на землю, ниже, чем + вход, так что выход ОУ остается на уровне 15 В. Ток течет от выхода ОУ на землю через конденсатор, заряжая его. Как только он заряжает немного больше, чем 7,5 В, - вход в выше, чем +, и поэтому выход переворачивается до -15 В. Дает + вход при -7,5 В. Теперь ток течет в другом направлении, конденсатор разряжается и меняет свою полярность, пока он не достигнет -7,5 В. Затем цикл повторяется.

Генератор треугольной волны. Вторая половина цепи инвертирующего интегратора. Допустим + вход ОУ немного выше чем -. ОУ значительно усиливает эту разницу, в результате чего его вывод имеет положительное напряжение питания операционного усилителя (15 V в данном случае). С этим положительным входом, выход интегратора падает с постоянной скоростью. 10К и 4k резисторы выступают в качестве делителей напряжения, которые устанавливают первый ОУ в + вход. Когда этот вход достигает земли, то выход первого ОУ переключает полярность, и интегратор переключает направление, образуя вторую половину треугольника. Когда первый ОУ меняет полярность снова, начинается новый цикл.

Пилообразный волновой генератор. В основном та же схема, как и генератор треугольной волны, за исключением того, что резистор последовательно соединенный с конденсатором был заменен двумя резисторами. Для первой половины цикла, конденсатор заряжается через резистор 40k. Для другой половины, он быстро разряжается через резистор 5k.

Генератор синусоиды. Схема генерирует синусоиду и косинусоиду волны. Она сочетает в себе два интегратора. Так как интеграл от синуса является отрицательным, то интеграл от косинуса является необходимым, чтобы генерировать обе волны путем подачи выхода каждого интегратора на вход другого.