Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Основні схеми ввімкнення

 

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

 

R2

Uвх R1 Uвих

+U

 

-U

 

Рис.5.4

 

Вхідна напруга дорівнює спаду напруги на R1: UR1 Uвх ;

За принципом віртуального замикання: Iвх Uвх ;

R1

 

При цьому вихідна напруга: Uвих 0 UR2 ;              
Спад напруги на R2 дорівнює: UR2 Iвх R2;              
Отже, вихідна напруга U вих   Uвх R ;                
R                
                     
                       
Поділивши ліву і праву частину на Uвх , отримаємо: KU   Uвих   R2 .  
     
                U вх   R  
                     

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

підсилювача (рис.5.5 а). При цьому: I вх   Uвх   ;  
     
    R R  
      вх  

 

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

Рис.5.5

 

Слід розрізняти Rвх для диференційного (парафазного) та синфазного сигналів. У першому випадку орієнтовна величина Rвх 2h11e, у другому - Rвх 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 Rн і з урахуванням внутрішнього опору буде визначатись як

U   K Uвх   Rен ; де Rен R2 Rн  
Rвих   R2 Rн   R2 Rн  
  R2 Rен          

Величина коефіцієнта підсилення буде иакою:


 

 


K Up   U   K Rен   ;  
  R        
    U вх вих R  
            ен  
                       

З наведеної формули видно, що KUp 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:                
                                                  R2                
                        rg                                    
                          R1                         Uвих  
                                     
                                     
                                                                     
      R1' ; R1' rg R1               Eg   Rвх                            
                                                 
                                                 
                                                               
                                                                 
            Rвх ,деrg - внутрішній опір джерела сигналу.  
         
R R'  
                                                               
                                                                 

Рис.5.6

 

Якщо джерело підсилюваного сигналу є джерелом струму, тобто rg >> 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

 

RвихОЗ Rвих /(104105);

RвихОЗ Rвих.

Величина вихідної напруги визначається вхідним струмом

 

Uвих Iвх 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 U   , U Uвих   R .  
          R R  
                  вх        
Оскільки U       , то                    
  U                          
          Uвих            
        U 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:

RвхОЗ Rвх (1 K),

 

де

R1 .

R1 R2

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

RвхОЗ Rвх (1 K).

 

Величина К ~ 104 ÷ 105. Тому

 

RвхОЗ Rвх 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)


 

 


                          U     U   ;                                                  
                                                                                   
                      U               R3       U .                                      
                        R R                                      
                                                                                   
                                                                                                     
Напруга, що буде діяти на виході підсилювача,                                  
                        Uвих U   UR4   ,                                        
де                                                                    
                                                                                                         
                                  U1 U                                   U1 U    
                                                                             
UR Iвх R4, оскільки       Iвх                           ,   тому     UR         R4.  
                  R1                 R1    
                                                                                         
Отже,                                                                                                
                                              R4                   R4                            
            U вих   U U     U .                        
                                           
                                        R                     R                        
Зробимо заміну U на U+, оскільки U U :                                                
                                                       
U вих U       R3       U           R3     R4 U   R4 ;              
              R R                  
        R R                 R                 R            
                                                                           
                          R3                 R4                 R4                        
                                                                                 
    Uвих U2                           U1   ;                  
                                             
                      R2 R3       R1               R1                        
    U вих U         R3           R1 R4   U   R4 .                    
      R R                                
                                  R                     R                        
                                                                                       
Вважатимемо, що R1 = R2, R3 = R4. Спростивши вираз, ми отримаємо  
              U вих U         U   R4 .                                        
                                                               
                                          R                                            
                                                                                                 
Коефіцієнт підсилення диференційного сигналуK     UВИХ     за умови R1 = R2,  
                 
                                                                                U2 U1            

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

 


Читайте також:

  1. II. Основні закономірності ходу і розгалуження судин великого і малого кіл кровообігу
  2. VІ. Структурно-логічні схеми
  3. Адвокатура в Україні: основні завдання і функції
  4. Алгоритми та блок-схеми
  5. Амортизація основних засобів, основні методи амортизації
  6. Артеріальний пульс, основні параметри
  7. Банківська система та її основні функції
  8. Біржові товари і основні види товарних бірж. Принципи товарних бірж.
  9. Блоки схеми алгоритму
  10. Будова й основні елементи машини
  11. Будова оптоволокна та основні фізичні явища в оптоволокні.
  12. Бюджетування (основні поняття, механізм).




Переглядів: 643

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

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.014 сек.