Виртуална маса: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
м Bot: Automated text replacement (-Най +Най-); козметични промени |
Ted Masters (беседа | приноси) м Грешки в статичния код: Остарели HTML-тагове редактирано с AWB |
||
Ред 1:
{{експерт|електротехника}}
[[Файл:Voltage diagram 1000.jpg|мини|380px|
▲[[Файл:Voltage diagram 1000.jpg|мини|380px|<center> Фиг. 1. Виртуална маса в общата точка между два последователно свързани резистора в линеен потенциометър</center>]]
В теорията на [[Електрическа верига|електрическите вериги]] '''виртуалната маса''' е точка (възел) от веригата, която поддържа стабилен (постоянен) базов [[потенциал]], без да е свързана директно към базовия потенциал. В някои случаи за базов потенциал се приема земната повърхност и базовата точка (възел) се нарича „маса“ или „земя“.
Line 12 ⟶ 11:
В [[електроника]]та, виртуална маса обикновено се реализира чрез сумиране на две противоположни напрежения. Тъй като директното свързване на източниците на напрежение ще предизвика „конфликт“ (много силен ток), трябва да се включат [[резистор]]и. Например при простата схема с виртуална маса, показана на фиг.2, двата противоположни източника на напрежение (+V<sub>1</sub> и – V<sub>2</sub>) са свързани през съответните резистори (R<sub>1</sub> и R<sub>2</sub>) към виртуалната маса – точка А.
[[Файл:Parallel summer 1000.jpg|ляво|мини|400px|
Веригата може да се разглежда като два паралелно свързани източника на ток: I<sub>1</sub> (включващ V<sub>1</sub> и R<sub>1</sub>) и I<sub>2</sub>(включващ V<sub>2</sub> и R<sub>2</sub>). Паралелното (успоредно) свързване на два източника е получило името – верига с паралелна отрицателна [[обратна връзка]]. От друга гледна точка, двата резистора образуват крайно полезна резистивна (товарна) верига – паралелен напрежителен суматор, който често се използва във вериги с паралелна обратна връзка (инвертиращ операционен усилвател, инвертиращ операционен суматор, неинвертиращ тригер на Шмит и др.).
Line 33 ⟶ 32:
Операционният инвертиращ усилвател (Фиг.3а) е типична верига, при която виртуалната маса се поддържа чрез отрицателна обратна връзка. Тъй като операционният усилвател има много високо усилване при отворена верига, когато се включи обратна връзка, той автоматично прави потенциалната разлика между неговите входове да клони към нула. Неинвертиращият (+) вход на операционния усилвател е заземен, тогава въпреки че неговият инвертиращ (-) вход не е свързан към маса, ще има приблизително същия потенциал, превръщайки се във виртуална маса. Действието на веригата е илюстрирано по-интересно на Фиг.3б чрез диаграма на напреженията. За тази цел двата резистора са заместени от един линеен потенциометър.
[[Файл:Inv ampl 1000.jpg|мини|450px|
Изглежда странно, но за да се разбере как операционният усилвател поддържа виртуалната маса, трябва да го разглеждаме като интегратор вместо като усилвател.
Line 49 ⟶ 48:
|[[Файл:Real grounds 1000.jpg|400px]]||[[Файл:Virtual grounds 1000.jpg|400px]]
|-
|
|}
Line 64 ⟶ 63:
'''„Конфликтна точка“ в диференциалните вериги.''' Ако диференциален входен сигнал е приложен на [[транзистор]]ен диференциален усилвател, виртуална маса е общата „конфликтна“ точка между емитерите на двата „борещи“ се транзистора. Подобно, виртуална маса се явява във вътрешната междина точка на общия резистор R<sub>gain</sub>, свързващ входните буфери на измервателния усилвател (instrumental amplifier), който е вид диференциален усилвател. Също така две виртуални маси се появяват едновременно на инвертиращия и неинвертиращия вход на пълния диференциален усилвател.
'''„Въздействаща“ точка във вериги с отрицателна обратна връзка.''' Входният източник на напрежение въздейства върху виртуалната маса, намираща се във вериги с успоредна отрицателна обратна връзка през компонент на веригата, действащ като преобразовател ток-в-напрежение. Това може да бъде резистор (при инвертиращ усилвател, интегратор, логаритмичен усилвател), капацитет (при диференциатор), диод (при усилвател). В някои случаи, например при сумиращия усилвател (фиг.6) няколко входни източника „атакуват“ едновременно виртуалната маса. Операционният усилвател реагира на входната интервенция, опитвайки се да възстанови нормалното състояние на виртуалната маса (V<sub>a</sub>=0). За тази цел той променя своето изходно напрежение, в зависимост от това дали трябва да подава или „дърпа“ ток през друг компонент на веригата (капацитет, диод, резистор и др.) към или от тази точка.
По този начин, операционно-усилвателното изходно напрежение във вериги с паралелна отрицателна обратна връзка всъщност представя операционно-усилвателната реакция на входното въздействие и служи като изход. Всъщност, виртуалната маса е изход, който не се използва.
| |||