БІЛЕТ № 22
№1
Структура схеми управління пристроєм друкування в значній мірі залежить від типу механізму та методу друкування. Однак можливе деяке узагальнення структури пристроїв друкування у вигляді рис.6.1.
Рисунок 6.1 - Узагальнена структура пристрою друкування де PC – регістр стану пристрою друкування; ІВВ – інтерфейс введення/виведення; ДШК – дешифратор команд; ЗП – запам'ятовувальний пристрій; ПУЗП – пристрій управління запам'ятовувальним пристроєм; ДМ – механізм друкування; ДГ – друкуюча головка; ПУДМ — пристрій управління механізмом друкування. Функції ІВВ повністю визначається вимогами стандартного інтерфейсу. Інформація, яка надходить від ЕОМ містить перш за все файли даних, які підлягають друку та коди сигналів управління пристроєм друкування. Інформація даних запам'ятовується в запам'ятовувальному пристрої (ЗП), ємність якого повинна бути не меншою кількості біт, що описують один рядок, який роздруковується на документі. Управління роботою ЗП здійснюється спеціальним пристроєм управління ПУЗП. Інформація про поточний стан пристрою друкування зберігається в регістрах стану PC. Коди сигналів управління виводяться на дешифратор команд ДШК, а команди відповідно подаються на ПУДМ та ПУЗП. Безпосередній друк даних здійснюється механізмом друкування ДМ за сигналами пристрою управління ПУДМ. Цей процес відбувається після заповнення даними ЗП. В склад пристроїв друкування (окрім механізмів друку) входять також механізм транспортування документа, механізм подачі фарби або рядка. №2 Операці́ йний підси́ лювач (рос. операционный усилитель, англ. operational amplifier, нім. Operationsverstä rker m) — підсилювач постійного струму з диференційним входом, що має високий коефіцієнт підсилення. Призначений для виконання різноманітних операцій над аналоговими сигналами, переважно, в схемах з від’ємним зворотним зв’язком (ВЗЗ). Операційні підсилювачі застосовуються в різноманітних схемах радіотехніки, автоматики, інформаційно-вимірювальної техніки, - там, де необхідно підсилювати сигнали, в яких є постійна складова. В даний час ОП отримали широке застосування, як у вигляді окремих мікросхем, так і у вигляді функціональних блоків - у складі складніших мікросхем. Така популярність обумовлена тим, що ОП є універсальним блоком з характеристиками, близькими до ідеальних, на основі якого можна побудувати безліч різноманітних електронних вузлів.
Живлення
У загальному випадку, ОП використовує біполярне живлення, тобто джерело живлення, що має три виводи, з потенціалами: U+ (до нього підключається Vs+), 0, і U- (до нього підключається Vs-).
Вивід джерела живлення з нульовим потенціалом, безпосередньо до ОП, зазвичай, не підключається, але, як правило, є загальною точкою схеми і використовується для створення зворотного зв'язку. Тому, часто, замість біполярного, використовується простіше, однополярне, джерело живлення, а загальна точка створюється штучно.
ОП здатні працювати в широкому діапазоні напруги джерела живлення, типове значення, для ОП загального застосування: від ±1, 5 В до ±15 В (тобто U+=1, 5...15 В, U-=-1, 5...-15 В).
[ред.] Ідеальний операційний підсилювач
Щоб розглянути функціонування ОП в режимі зі зворотним зв'язком, необхідно спочатку ввести поняття ідеального операційного підсилювача. Ідеальний ОП є фізичною абстракцією, тобто не може реально існувати, проте дозволяє істотно спростити розгляд роботи схем на ОП, завдяки використанню простих математичних моделей.
Ідеальний ОП описується формулою (1) і має такі параметри: 1) нескінченно великий коефіцієнт підсилення з розімкненою петлею зворотного зв'язку Gopen-loop [2]; 2) нескінченний великий вхідний опір входів V- і V+ (іншими словами, струм, що протікає через ці входи, рівний нулю); 3) нульовий вихідний опір виходу ОП; 4) нескінченно велика швидкість наростання напруги на виході ОП; 5) смуга пропускання: від постійного струму до безкінечності.
Пункти 4 і 5, насправді випливають з формули (1), оскільки в неї не входять часові затримки і фазові зсуви.
З перерахованих параметрів випливає властивість ідеального ОП, яка спрощує розгляд схем з його використанням: ідеальний ОП, охоплений негативним зворотним зв'язком, підтримує однакову напругу на своїх входах [3][4]. Тобто виконується рівність: (2)
В цьому легко переконатись. Припустимо, формула (2) невірна, і має місце невелика різниця напруги. Тоді, вхідна диференційна напруга, підсилена ОП, викликала б (унаслідок нескінченного коефіцієнта підсилення) нескінченно велику вихідну напругу, яка, відповідно до визначення ВЗЗ, ще зменшила б різницю вхідної напруги. І так до тих пір, поки рівність (2) не була б виконана. Відзначте, що вихідна напруга може бути будь-якою — вона визначається видом зворотного зв'язку і вхідною напругою. [ред.] Простий неінвертуючий підсилювач на ОП
З розгляду принципу роботи ідеального ОП випливає дуже проста методика проектування схем:
Нехай, необхідно побудувати електричну схему на ОП, з необхідними властивостями. Необхідні властивості, полягають, перш за все, в заданому стані виходу (вихідна напруга, вихідний струм і т. д.), який, можливо, залежить від якої-небудь вхідної дії. Для створення схеми потрібно підключити до ОП такий зворотній зв'язок, щоб при необхідному вихідному стані досягалася рівність напруги на входах ОП (інвертуючому і неінвертуючому), а зворотний зв'язок був би від’ємним.
Таким чином, необхідний стан системи буде стійким станом рівноваги, і система в ньому знаходитиметься необмежено довго [5]. Користуючись цим спрощеним підходом, нескладно отримати просту схему підсилювача.
Від підсилювача потрібна наявність на виході напруги, що перевищує вхідну в K разів. Відповідно до приведеної вище методики, подамо на неінвертуючий вхід ОП сам вхідний сигнал, а на інвертуючий — вихідний сигнал, поділений в K разів резистивним подільником напруги.
Нехай, K = R1 / (R1 + R2) — коефіцієнт передачі напруги резистивним подільником R1R2. Тоді, для неідеального ОП (з кінцевим коефіцієнтом підсилення Gopen-loop), маємо:
V+ = Vin
V- = K • Vout
Vout = Gopen-loop • (Vin • K • Vout)
Вирішуючи дану систему відносно Vout / Vin, отримуємо: Vout/Vin = Gopen-loop / (1 + Gopen-loop • K),
тобто отриманo підсилювач, коефіцієнт підсилення якого залежить від посилення ОП і номіналів резисторів. Якщо ж ОП має дуже великий коефіцієнт підсилення Gopen-loop (набагато більший, ніж 1/К), то коефіцієнт Gopen-loop у виразі скорочується і отримуємо простіший вираз: Vout / Vin = 1 / К = 1 + (R2 / R1)
Таким чином, коефіцієнт передачі підсилювача, побудованого на ОП з чималим підсиленням, практично залежить лише від параметрів зворотного зв'язку. Ця корисна властивість, дозволяє проектувати системи з дуже стабільним коефіцієнтом передачі, необхідні, наприклад, при вимірюваннях і обробці сигналів.
|
