Влияние выходного сопротивления источника опорного напряжения на выходное напряжение источника. Эмиттерный повторитель

Внутреннее сопротивление, определённое в виде активного сопротивления в динамическом режиме, является динамическим или дифференциальным: .

Этот показатель является важнейшим для любого стабилизатора. В идеальном случае Rвых (Rвых.дин.) стабилизатора равно нулю и никакое изменение тока, потребляемого нагрузкой, не приводит к изменению выходного напряжения стабилизатора (Uн=U, см. рис.). Внутреннее сопротивление может быть выражено не только активным, но и комплексным сопротивлением в переходных режимах.

63. Измерительные преобразователи среднего значения в ток и постоянное напряжение: схемы, работа, погрешности.

Схема измерительного преобразователя среднего значения (рис.1), состоящая из измерительного выпрямителя (ИВ) и активного фильтра низкой частоты (АФНЧ) предназначена для получения напряжения, пропорционального среднему значению результата выпрямления гармонического входного сигнала.

Рис.1 Измерительный преобразователь среднего значения

Рассмотрим работу схемы без сопротивления R5 при входном сигнале Uвх синусоидальной формы  и при условии R1=R2=R3=R4=R6=R. При поступлении такого сигнала на вход ИВ можно будет наблюдать результат выпрямления u(t) на катоде диода VD2 (рис.2). После сглаживания этого сигнала активным фильтром среднее значение напряжения Uвых составит Um/p.

Рис.2 Диаграммы к пояснению работы измерительного выпрямителя

Применение схемы измерительного выпрямителя на ИУПТ вместо пассивного диодного выпрямителя позволяет практически исключить влияние напряжения отпирания диода Uотп на качество преобразования: если в пассивном выпрямителе диод открывается, когда входное напряжение превысит значение Uотп»0.7В, то в схеме ИВ диоды открываются при  (напряжение отпирания диода, приведённое ко входу схемы ИВ), т.е. при напряжении в несколько микровольт.

Включение в схему сопротивления R5=2R приводит к тому, что сумма токов через резисторы R4=R и R5=2R во времени представляет собой результат двухполупериодного выпрямления входного сигнала, но с вдвое меньшей амплитудой. При этом среднее значение выходного сигнала, как и в случае без R5, составит . Удвоение частоты пульсаций позволяет получать меньшее значение постоянной времени t=RC сглаживающего фильтра при том же коэффициенте пульсаций Кп, тем самым уменьшая время установления преобразователя.

Элементы R2 и VD1 необходимы для поддержания в схеме ООС при положительной полярности сигнала Uвх, когда закрывается диод VD2. Наличие такой связи обеспечивает на инвертирующем входе DA2 напряжение «виртуального нуля», поэтому при Uвх0 ток через R4 при идеальных параметрах элементов не протекает, и фильтр сглаживает соответствующую полуволну тока через R5=2R: i_R5=Uвх/2R. Когда Uвх0, закрыт VD1, открыт VD2, и фильтр сглаживает результат сложения двух составляющих: i_S=i_R4+i_R5=Uив/R–Uвх/2R=Uвх/R–Uвх/2R=–Uвх/2R. Знак (–) в этой формуле показывает, что после изменения знака входного напряжения с (+) на (–) ток i_S не меняет своего направления. Повторитель на входе схемы установлен для исключения влияния на результат преобразования выходного сопротивления источника сигнала.

Вопрос 64: Преобразователи амплитудного значения (экстремум детекторы).

Детектор экстремума предназначен для выбора из сигнала максимального значения и хранению этого значения в течение заданного времени t_хр. Это напряжение удерживается на выходе детектора либо до появления большего сигнала на входе, либо до команды сброса.

В простейшем случае экстремум-детектор может быть построен с использованием диода и конденсатора (рис.1а). При возрастании Uвх диод открыт и конденсатор заряжается входным напряжением, т.е. отслеживает значение Uвх (режим выборки). При уменьшении значения Uвх происходит закрывание диода и напряжение на конденсаторе будет сохранять предшествовавшее максимальное значение входного напряжения (режим хранения). Существенными недостатками схемы пассивного экстремум-детектора являются большая погрешность выборки из-за влияния напряжения отпирания диода (Uвых=Uвх–Uотп), малое время хранения из-за большого тока разрядки конденсатора, который в этой схеме складывается из тока утечки конденсатора I_ут, обратного тока диода I_обр.VD и тока нагрузки I_н, а также относительно большое время выборки из-за ограничения тока заряда сопротивлением открытого диода.

Рис.1 Экстремум-детекторы.

Время выборки в схеме рис.1б в основном зависит от скорости нарастания выходного напряжения ИУПТ – при переходе от хранения к выборке Uвых.ус. выходит из зоны насыщения и достигает соответствующего уровня