Другие предметы \ Аналоговые электронные устройства

Аналогові та підсилювальні електронні пристрої. Частина 2: Навчальний посібник, страница 11

Рисунок 2.9 – Корекція АЧХ операційного підсилювача RC–ланками

Контрольні завдання та запитання

1. Використовуючи довідкову літературу виберіть типи ОП, що забезпечують найбільший коефіцієнт підсилення, найбільший вхідний опір, найбільшу швидкодійність.

2. Які шляхи побудови ОП з ідеальними характеристиками?

3. Визначить допустиму швидкість спаду АЧХ ОП, якщо градація частоти задається в октавах.

4. Яку кількість каскадів повинен мати ідеальний ОП і чому?

5. При яких умовах передатна функція ОП визначається тільки параметрами зовнішнього кола?

6. Назвіть основні параметри та характеристики ОП.

7. Наведіть основні схеми включення ОП і охарактеризуйте тип зворотного зв'язку, що в них застосовується.

3 Аналогові пристрої, що здійснюють операції над сигналом

3.1 Інвертувальні схеми підсилювачів напруги

Досить часто на практиці застосовується інвертувальне включення, що являє собою схему включення ОП з паралельним ВЗЗ за напругою, рис.3.1.

Рисунок 3.1 – Інвертувальний підсилювач

Якщо вважати, що власний вхідний опір ОП досить великий, відомо, що в ідеальному ОП він прямує у нескінченність, то струм від джерела сигналу в ОП не протікає і дорівнює

Струм сигналу при вказаних умовах може протікати тільки через резистор , створюючи на ньому падіння напруги

Падіння напруги на резисторі з великою точністю дорівнює напрузі вихідного сигналу , тобто потенціал лівої (на схемі) точки резистора , що підключений до точки підсумовування струмів практично дорівнює нулю. В цій точці створюється, так званий, штучний нуль потенціалу у схемі, чи, інакше, точка штучного заземлення

Відповідно, коефіцієнт підсилення за напругою для цієї схеми буде дорівнювати

де – коефіцієнт зворотного паралельного зв'язку за напругою.

У першому наближенні можна вважати, що вхідний опір пристрою, на основі інвертувального включення ОП, з боку джерела сигналу, дорівнює

величина цього опору, як правило, не значна.

Вихідний імпеданс цієї схеми, як показано в табл. 2.2

Для балансування схеми за постійним струмом вмикається додатковий резистор .

З метою вилучення помилкової напруги, у випадку, коли ця схема працює як підсилювач постійного струму, необхідно строго забезпечити рівність сумарних опорів, що включені у кола неінвертувального і інвертувального входів ОП.

Найпростішою схемою використання ОП у інвертувальному включенні є інвертувальний повторювач вхідного сигналу, рис.3.2, де забезпечена умова .

Для цієї схеми , тому

тобто , .

Рисунок 3.2 – Інвертувальний повторювач

Для аналогового підсумовування сигналів (мікшер) використовується схема інвертувального підсумовувача, рис.3.3.

Схема регулювання коефіцієнта підсилення інвертувального підсилювача наведена на рис.3.4(а, б).

Рисунок 3.3 – Інвертувальний суматор

Рисунок 3.4 – Регулювання підсилення

Перша схема відрізняється тим, що при регулюванні змінюється її вхідний опір, а залежність коефіцієнта підсилення нелінійна. Для другої схеми (б) характеристика регулювання лінійна.

3.2 Неінвертувальні схеми підсилювачів напруги

Другою схемою включення ОП є неінвертувальне включення, рис.3.5. Ця схема є схемою включення ОП з послідовним зворотним зв'язком за напругою.

В цій схемі напруга зворотного зв'язку створюється подільником ,

Рисунок 3.5 – Неінвертувальний підсилювач

але оскільки напруга між входами ОП близька до нуля, можна вважати, що , тому ідеальний ОП має в цій схемі включення коефіцієнт підсилення за напругою