Операционные усилители, страница 6

Поскольку напряжение в узле 1, как указывалось ранее, близко к нулю, падение напряжения на элементах цепи обратной связи равно выходному напряжению, т.е. U_2I = U_вых. Поэтому уровни ограничения выходного напряжения (и ) будут определяться такими значениями U₂₁ при которых образуется низкоомная цепь из открытых (пробитых) p-n-переходов.

Рис 10. Усилители-ограничители с нелинейными элементами в цепи ООС:
 а - стабилитронами; б -диодами; в - диодным мостом

Если модуль мгновенного значения выходного напряжения , то усилитель-ограничитель работает в линейном режиме с коэффициентом усиления К=-R₂/R₁,. поскольку в схемах рис. 10,6 и в закрыты все диоды, а в схеме рис. 10,а закрыт (не пробит), по крайней мере, один из встречно-последовательно включенных стабилитронов (в схеме рис. 10,в стабилитрон V₅ постоянно работает в режиме электрического пробоя под действием напряжений источников питания, и падение напряжения на нем U_ст подпирает, т.е. закрывает диоды моста). При выходном напряжении в схеме рис.10а пробивается стабилитрон один из стабилитронов V₁ или V₂, в схеме рис. 10б открывается один из диодов V₁ или V₂, а в схеме рис. 10в открывается одна из пар диодов V₁-V₃ или V₂-V₄ (в зависимости от полярности U_вых). Поскольку напряжения на диффузионном участке ВАХ и участке электрического пробоя слабо зависят от тока, напряжение U₂₁, а значит, и напряжение U_вых в режиме ограничения мало изменяются при изменении Е_Г. Схема рис. 10а уступает схеме рис. 106 в быстродействии, поскольку паразитная емкость стабилитрона (»50 пФ) в десятки раз больше емкости диода, к тому же сопротивление закрытого стабилитрона значительно меньше сопротивления закрытого диода.

3.Описание моделей электронных схем

3.1. Модели электронных схем выполнены в системе схемотехнического моделирования Micro Cap (рис. 11-16)

Рис.11. Модель не инвертирующего усилителя

Рис.12. Модель не инвертирующего интегратора

Рис.13. Модель дифференциатора

Рис.14. Модель ФНЧ

Рис.15. Модели ограничителей на кремниевых диодах

Рис.16. Модель ограничителя на стабилитронах

Рис.17. Модель амплитудного детектора

Рис.17. Модель устройства обработки сигналов на ОУ

Назначение схем понятно из подрисуночных подписей. Принципы работы схем описаны выше (разд. 2). К входам схем подключены источники сигналов.

Литература