Основні схеми ввімкнення

Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

підсилювача (рис.5.5 а). При цьому: I

Інвертуючий підсилювач на ОП може бути реалізований, наприклад, за схемою (рис.5.4). Користуючись принципом віртуального замикання, отримаємо формулу розрахунку величини коефіцієнта підсилення.

Uвх ^R1Uвих

-U

Рис.5.4

Вхідна напруга дорівнює спаду напруги на R1: U_R₁ U_вх ;

За принципом віртуального замикання: I_вх ^U^вх ;

R₁

При цьому вихідна напруга: U_вих 0 U_R₂ ;

Спад напруги на R2 дорівнює: U_R₂

I_вх

R₂;

Отже, вихідна напруга U

вих

^Uвх

;

Поділивши ліву і праву частину на U_вх

, отримаємо: K_U

^Uвих

^R2

вх

Ця формула стосується ідеального операційного підсилювача, в реальному ж випадку слід враховувати скінченну величину опору між вхідними електродами

	R2	R2
Uвх	R1	Uвих
		Rвих
	Rвх	Rн
		KUвх
	а)	б)

Рис.5.5

Слід розрізняти R_вх для диференційного (парафазного) та синфазного сигналів. У першому випадку орієнтовна величина R_вх 2h_11e, у другому - R_вх 1 h₂₂. Вихідний опір реального підсилювача відмінний від нуля, а отже, при під’єднанні опору навантаження буде відбуватися перерозподіл вихідної напруги між внутрішнім вихідним опором та опором навантаження схеми (рис.5.5 б).

Величина вихідної напруги буде дорівнювати спаду напруги на резисторі R_н і з урахуванням внутрішнього опору буде визначатись як

U_Rн		K U_вх	R_ен ; де R_ен	R₂	R_н
^Rвих		R₂ R_н	R₂	R_н
	^R2 ^Rен

Величина коефіцієнта підсилення буде иакою:

K	Up		^URн		K R_ен		;
	R
		U	вх	вих	R
						ен

З наведеної формули видно, що K_Up K

У випадку інвертуючого підсилювача реалізовано паралельний від’ємний обернений зв’язок за напругою. При цьому величина вихідного опору схеми буде меншою, ніж власний вихідний опір операційного підсилювача на величину 1+ К

^RвихОЗ

^Rвих

1 K

Під треба розуміти величину:

Uвих

R₁^'

; R₁^' r_g R₁

Rвх

R_вх ,деrg - внутрішній опір джерела сигналу.

R^'

Рис.5.6

Якщо джерело підсилюваного сигналу є джерелом струму, тобто r_g >> R₁, і отже, при великому Rвх опір R₂ << R₁', то = 1. Тому вихідний опір при наявності такого оберненого зв’язку буде

R		^Rвих	;

вихОЗ	1 K

Для сучасних ОП величина К 10⁴ 10⁵, отже одиницею можна знехтувати, тоді одержимо

R_вихОЗ R_вих /(10⁴10⁵);

^RвихОЗ ^Rвих^.

Величина вихідної напруги визначається вхідним струмом

U_вих I_вх R₂.

Ці дві обставини, а саме низький вихідний опір і залежність величини вихідної напруги від вхідного струму, дають підстави вважати цю схему перетворювачем вхідного струму в напругу.

Неінвертуючий підсилювач (рис.5.7)

Рис.5.7

При аналізі роботи схеми використовуємо принцип віртуального замикання. З достатнім степенем точності для даної схеми

U U ,де U

^Uвих

R .

R R

вх

Оскільки U

, то

^Uвих

вх

R .

R R

Отже, коефіцієнт підсилення

K	U		^Uвих	R₂ R₁	R₂	1.
	R	R
		U	вх

У даному випадку реалізований послідовний від’ємний обернений зв’язок за напругою, тому велична вхідного опору схеми буде такою:

R_вхОЗ R_вх (1 K),

де

^R1 _.

R₁ R₂

Якщо R₂ = 0, то = 1. Тоді вхідний опір схеми буде

R_вхОЗ R_вх (1 K).

Величина К ~ 10⁴ ÷ 10⁵. Тому

R_вхОЗ R_вх 10⁴10⁵

Зважаючи на ту обставину, що при R₂=0 величина Ku=1, ми отримаємо схему з великим вхідним і низьким вихідним опорами при коефіцієнті підсилення, який дорівнює одиниці, тобто дана схема є повторювачем напруги.

Розглянуті вище схеми інвертуючого та неінвертуючого підсилювачів, незважаючи на різницю в основних параметрах і характеристиках мають одну рису, яка притаманна більшості радіосхем, – це одновходовість.

В обох випадках використання ОП сигнал подавався на один вхід, а другий використовують лише для організації оберненого зв’язку.

Проте ОП підходять і для випадку, коли технічне завдання вступає в суперечність із принципом одновходовості. Тоді використовують різницеве, або диференційне ввімкнення. Саме така схема ввімкнення дозволяє порівнювати одночасно два незалежних вхідних сигнали.

Диференційний підсилювач (рис.5.8)

Рис.5.8

Використовуємо принцип віртуального замикання стосовно схеми (рис.5.8)

;

R₃

R R

Напруга, що буде діяти на виході підсилювача,

^Uвих

^UR₄

де

U₁

U_R I_вх R₄,

оскільки

I_вх

тому

U_R

R₄.

R₁

Отже,

R₄

вих

U U

Зробимо заміну U^– на U⁺, оскільки U

U :

вих

R₃

R₄

;

R R

R₃

R₄

^Uвих

U₂

U₁

;

^R2 ^R3

^R1

R₁

вих

R₃

R₁ R₄

R₄

R R

Вважатимемо, що R₁ = R₂, R₃ = R₄. Спростивши вираз, ми отримаємо

вих

R₄

Коефіцієнт підсилення диференційного сигналуK

^UВИХ

за умови R₁ = R₂,

U₂ U₁

R₃ = R₄ визначається відношенням опорів ОЗ R4 та вхідного опору R1.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Операційні підсилювачі. Загальні відомості	\|	Пристрої аналогової обробки сигналів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.01 сек.