Каскады предварительного усиления. Расчет каскада с общим эмиттером. Принципиальные схемы каскадов, страница 7

                                                Rос = UUo − см ⋅ 1(Ко − ) .                                                                           (5.39)

∆I_вх

Максимальное значение этого сопротивления ограничено нагрузочной способностью ОУ (R_осmin ‡ R_нmin), но при этом требуется одновременно выполнить условие R_ос < R_вхдф. 

Сопротивление резистора R1 во входной цепи операционного усилителя рассчитывается, исходя из условия обеспечения требуемого усиления

R

                                                   R.1= ^ос                                                     (5.40)

K

o

После определения сопротивления резистора R1 находится  по формуле 5.33 значение сопротивления компенсирующего резистора R2.

3. Расчет емкостей разделительных конденсаторов каскада можно произвести по формулам 3.3 и 3.4 с учетом, что входное сопротивление каскада при инвертирующем включении равно

R

R ⋅ ( ^ос ) дф 1+ К

   R_вх +=R1 _R ^дф ≈ R1,     (5.41) R + ос дф 1+ К

дф

а неинвертирующего без учета сопротивления компенсирующего резистора -

                                   Rвх ⋅=Rдф 1(+ ^R1 ⋅ Кдф) .                                            (5.42)

Rос

При расчете емкостей конденсаторов принимаются в качестве сопротивления источника сигнала выходное сопротивление предыдущего каскада, а в качестве сопротивления нагрузки – входное сопротивление следующего за рассчитываемым каскадом.

Входная емкость каскада, необходимая для расчета предыдущего каскада, может быть определена по формуле

RR1+

Cвх = 12pF RR ^осK       .                                                 (5.43) в           дф дф

Более часто используется неинвертирующее включение операционного усилителя по схеме рис.5.2,б. В этой схеме входной сигнал подается на неинвертирующий вход через делитель напряжения R2R3, что требует учета падения на нем входного напряжения при определении общего коэффициента усиления. Приведенная схема рассчитывается по методике расчета инвертирующего усилителя, имея в виду, что коэффициент усиления при неинвертирующем включении ОУ равен

                                                                   K_o +=^Roc      1.                                               (5.44)

R1

Емкость блокировочного конденсатора С_б выбирается из условия устранения действия отрицательной обратной связи по переменному току на низшей частоте усиления

                                                                   C .                                             (5.45)

н

При стандартном использовании операционный усилитель подключается к двум источникам питания, вследствие чего рабочая точка на его передаточной характеристике располагается в начале координат.

При применении ОУ в качестве усилителя переменного тока достаточно использовать  один источник питания (Рис.5.3,а), но при этом для исключения отсечки одной полуволны выходного сигнала рабочую точку необходимо перевести в центр линейного участка характеристики (Рис.5.3,б). 

                              а)                                               б)

Рис.5.3. Операционный усилитель с одним источником питания

                              а) схема каскада; б) передаточная характеристика.

В приведенной схеме питание ОУ подается на вывод +Е_о, вывод –Е_о заземлен. Перевод рабочей точки осуществляется подачей смещения от источника питания с помощью делителя напряжения R2R3. В этом случае выходное постоянное напряжение, соответствующее рабочей точке будет равно

                                U_вых0 = E_{o R2}^R₊²_R3 ⋅ 1(K_o + ) .                                (5.46)

Обычно, чтобы не уменьшить максимальный уровень выходного напряжения, используемое напряжение питания удваивается.