• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

ВВІМКНЕННЯ ОПЕРАЦІЙНИХ ПІДСИЛЮВАЧІВ

В залежності від підсилюваного сигналу, що подається на вхід ОП, а також від зовнішніх компонентів, що під'єднуються до нього, може бути інвертуюче, неінвертуюче та диференційне ввімкнення підсилювача.

Схема інвертуючого ввімкнення ОП показана на рис. 6.12, а, Через те, що підсилення ОП дуже велике, то з невеликою помилкою можна вва­жати таку модель ідеальною, що відповідає виконанню умов К_пU→ ∞ та К_пІ→ ∞, де К_пU та К_пІ- коефіцієнти підсилення за напругою і струмом без зворотного зв'язку. Якщо при цьому охопити підсилювач пара­лельним зворотним зв'язком за напругою через резистор R2,то будь-який незначний сигнал на вході підсилюється і передається по колу зворотного зв'язку У вхідне коло ОП, компенсуючи вхідний сигнал таким чином, що в стані рівноваги (в стаціонарному режимі) U_вх= 0. Оскільки вхідний опір підсилювача також великий, то можна вважати, що струм джерела сигна­лу І_дпротікає лише через резистор R2,спад напруги на якому за рахунок цього струму

U_R2 = I₂R₂ = - I_дR₂ = - E_д(R₂/R₁). (6.3)

Оскільки потенціал у точці А, де додаються струми, практично дорівнює нулю, то

U_вих = U_R2 = - E_д(R₂/R₁), (6.4)

звідки одержимо коефіцієнт підсилення ОП з врахуванням того, що коефіцієнт передачі напруги зворотного зв'язку β_U = R₁/R₂ .

К_пUзз = U_вих/E_д = - R₂/R₁= - (1/β_U). (6.5)

Знак "-" у рівнянні (6.5) вказує на інвертування фази (полярності) вхідно­го сигналу.

Рис. 6.12

Вхідний і вихідний опори такої моделі в першому на6лиженні ви­значаються рівняннями

R_вх ≈ R₁; R_вих= 0. (6.6)

Співвідношення (6.3) - (6.6) для реального ОП виконуються з деякими на6лиженнями.

На рис. 6.12, б зо6ражена принципова схема підсилювального каскаду на мікросхемі 140УД1А. При вказаних номіналах навісних компонентів схеми підсилення від6уваеться в смузі частот до 2МГц з коефіцієнтом підсилення 60, що досить точно відповідає формулі (6.5). Ланцюжок С1, R4призначе­ний для корекції частотної характеристики підсилювача.

Модель неінвертуючого ввімкнення ОП показана на рис. 6. 13, а. Напру­га зворотного зв'язку, що знімається з подільника напруги R1, R2, про­порційна вихідній напрузі підсилювача

U_зз = U_вихR₂/(R₁ + R₂)= β_U U_вих (6.7)

Беручи до уваги, що коефіцієнт підсилення ідеального ОП визначається рівнянням (6.5), для неінвертуючого підсилювача одержимо

К_пU = 1/β_U =(R₁ + R₂)/R₂ = 1+ R₁/R₂. (6.8)

Якщо R₁= 0, то К_пU= 1, R_вх= R₂і ОП стає неінвертуючим повторю­вачем напруги. Однак такий повторювач передає постійну напругу, не вносячи додаткового зсуву фази.

Вхідний опір реального неінвертуючого підсилювача з врахуванням зворотного зв'язку великий:

R_вх= R_{вх. м}(1 + β_U К_пU ), (6.9)

де R_{вх м} – власний вхідний опір мікросхеми; К_пU – коефіцієнт підсилення мікросхеми без зворотного зв'язку.

Вихідний опір реального неінвертуючого підсилювача

R_вих= R_{вих. м}[1/(1 + β_U К_пU )], (6.10)

де R_{вих. м}– власний вихідний опір мікросхеми.

Принципова схема неінвертуючого підсилювача змінного струму на мікросхемі 140УД1А показана на рис. 6.13, б. Верхня частота смуги пропус­кання підсилювача така сама, як і в підсилювачі на рис. 6.12, б.

Диференційне ввімкнення ОП (рис. 6.) 4, а) поєднує інвертуючу та не­інвертуючу схеми. Вмикання ОП, як у диференційному підсилювачі, при­значене для підсилення різниці напруги Е_Д2 – Е_Д1. Для того, щоб одержати рівняння коефіцієнта передачі схеми, врахуємо, що струми джерел сигналів не розгалужуються на входи підсилювача, а різниця напруг між входами ОП – ≈ О, тобто ≈ . При цьому для схеми справедлива система рівнянь (Е_Д1 – )/ R = ( – U_вих)/NR, = Е_Д2NR/[R(N + 1)] = NЕ_Д2 /(N + 1), розв'язок якої

U_вих = N(Е_Д2 –Е_Д1). (6.11)

Отже, коефіцієнт передачі ОП з диференційним входом визначається відношенням U_вих/(Е_Д2 – Е_Д1) і дорівнює сталому коефіцієнту N,що враховує співвідношення між значеннями зовнішніх опорів.

На рис. 6. 14, б показано принципову схему диференційного вмикання ОП на мікросхемі 153УД1 з К_пU= 10. Співвідношення опорів резисторів R1, R3та R2, R4 підтверджують правильність теоретичних висновків формулу (6.11).

Читайте також:

1. ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК ОПЕРАЦІЙНИХ ВИТРАТ ЗА СТАТТЯМИ ТА ЕЛЕМЕНТАМИ
2. Види операційних бюджетів та їх особливості
3. Для всіх статей доходів, витрат і неопераційних витрат має бути зазначено статтю податкової декларації.
4. Етапи формування управлінських рішень з питань відновлення операційних необоротних активів
5. Загальна структура і типи підсилювачів
6. ЗАХИСТ ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ
7. ІМПУЛЬСНИЙ РЕЖИМ РОБОТИ ОПЕРАЦІЙНИХ
8. Історія операційних систем
9. Класифікація операційних систем
10. КЛАСИФІКАЦІЯ ТА СТРУКТУРНІ СХЕМИ ПІДСИЛЮВАЧІВ
11. Кореспонденцію рахунків обліку інших операційних витрат показано в таблиці 5.7 додатка 5.

Переглядів: 1102