Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"
Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2013 в 00:47, курс лекций
Описание работы
1. Принцип электронного усиления и классификация усилителей
2. Основные показатели качества усилительных устройств
3. Анализ работы УК с помощью ВАХ
4. Критерии выбора положения ИРТ
5 Принципы обеспечения заданного положения ИРТ
Работа содержит 45 файлов
1
Работа ОУ с переменными сигналами, питание от одного источника
и схемы сдвига уровня
При работе ОУ с переменными сигналами за счет использования кон-
денсаторов глубина обратной связи по постоянному и переменному токам
может быть сделана различной. Для уменьшения смещения выходного на-
пряжения коэффициент передачи постоянного напряжения может быть сде-
лан близким к 1, а для переменного сигнала иметь значительную величину.
На рис. 1 приведена схема неинвертирующего усилителя, в которой при
выборе емкостей конденсаторов исходя из условий
вх
р1
1
ω
R
j C
≪
и
1
р2
1
ω
R
j C
≪
коэффициент усиления по отношению к неинвертирующему
входу постоянного напряжения будет равен 1, а коэффициент усиления пе-
ременного сигнала равен
1
1
F
F
R
K
R
= +
.
Рис. 1
В этой схеме резистор
вх
R обеспечивает ток утечки неинвертирующего
входа и определяет входное сопротивление усилителя.
На рис. 2 приведена схема инвертирующего усилителя, в котором коэф-
фициент усиления по отношению к неинвертирующему входу постоянного
напряжения будет также равен 1, а коэффициент усиления переменного сиг-
2
нала равен
1
F
F
R
K
R
= −
. Емкость конденсатора должна удовлетворять усло-
вию
1
р1
1
ω
R
j C
≪ .
Рис. 2
На схемах явным образом показаны выводы подачи на операционный
усилитель питающих напряжений. Как обычно предполагается двуполярное
питание. Однако при работе с переменными сигналами, когда используются
разделительные конденсаторы в двух источниках питания нет необходимо-
сти. В этом случае можно использовать однополярное питание, например по-
ложительное, но по одному из входов необходимо создать "искусственную"
землю, то есть точку, потенциал которой близок к половине питающего на-
пряжения. Это может быть сделано с помощью резистивного делителя на-
пряжения, как показано на рис. 3 для случая неинвертирующего включения.
Рис. 3
3
Как и в транзисторных схемах, ток, протекающий через резисторы дели-
теля должен существенно превышать входной ток операционного усилителя.
Для инвертирующего включения задача решается аналогично (рис. 4)
Рис. 4
Идея виртуальной земли на одном из входов используется для сдвига
уровня постоянного напряжения. Пусть входной сигнал содержит постоян-
ную составляющую U
вх
, которую необходимо сдвинуть до уровня U
вых
на
выходе. Как следует из предыдущего для этой цели можно использовать спе-
циально сформированные резистивными делителями потенциалы. На рис. 5
приведена инвертирующая схема.
Рис. 5
Фактически это схема комбинированного включения операционного
усилителя, инвертирующая по отношению к входному напряжению, и неин-
вертирующая по отношению к сдвигающему потенциалу.
вых
сдв
вх
1
1
1
F
F
R
R
U
E
U
R
R
=
+
−
.
4
Из этого соотношения при заданных резисторах R
F
и R
1
находится тре-
буемое значение сдвигающего потенциала E
сдв
.
Если входное напряжение подано на неинвертирующий вход, то сдви-
гающий потенциал должен быть приложен к инвертирующему входу.
Однако непосредственное применение для этой цели резистивного дели-
теля затруднено из-за высокого эквивалентного сопротивления источника
напряжения, сформированного на резисторах. Фактически оно равно сопро-
тивлению параллельно включенных резисторов.
Поэтому на практике резистивный делитель изолируют от резистора R
1
дополнительным усилителем с единичным усилением и малым выходным
сопротивлением (рис. 6).
Рис. 6
Выходное напряжение этой схемы выражается формулой
вых
вх
сдв
1
1
1
F
F
R
R
U
U
E
R
R
=
+
−
.
Следует заметить, что изменение коэффициента усиления в сигнальном
тракте приведет и к изменению постоянного смещения, что потребует регу-
лировки сдвигающего напряжения.
Информация о работе Лекции по "Схемотехнике аналоговых устройств"