79880

Схемы специальных усилителей на ОУ

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Напряжение на нагрузке Rн включенной в цепь ООС усилителя показана схема усилителя в котором нагрузка включена между выходами инвертирующего и неинвертирующего усилителей. Схема модифицированного двухканального усилителя показана модифицированная схема усилителя в котором дифференциальный усилитель выполнен на транзисторах V1 и V2.

Русский

2015-02-15

271 KB

4 чел.

Схемы специальных усилителей на ОУ

1. Схемы для расширения динамического диапазона выходного напряжения ОУ

Современные интегральные ОУ имеют динамический диапазон выходного напряжения ±(10...15) В. На практике нередко возникает задача — увеличить этот диапазон в несколько раз.

Схемы усилителей для незаземленной нагрузки.

Напряжение на нагрузке Rн, включенной в цепь ООС усилителя (рис. 1.4.1, а),

,

(1.4.1)

где ; ; ; .

Из выражения (1.4.1) следует, что максимальное напряжение на нагрузке определяется максимально возможным выходным напряжением и максимально допустимым синфазным напряжением ОУ. Например, при β1 = 0.3, β2 = 1, Uвх = З0 В, UвыхОУ = -12 В, К = 0.7 получим  В.

Данная схема имеет ограничения по выбору коэффициента передачи и минимальному сопротивлению нагрузки.

На рис. 1.4.1, б показана схема усилителя, в котором нагрузка включена между выходами инвертирующего и неинвертирующего усилителей. Напряжение на Rн в данном случае

.

(1.4.2)

Из выражения (1.4.2) следует, что максимальное выходное напряжение равно сумме максимально возможных выходных напряжений ОУ1, ОУ2.

а

б

Рис. 1.4.1. Способы расширения динамического диапазона выходного напряжения ОУ для незаземленной нагрузки

2 Повышение быстродействия ОУ

Одним из наиболее эффективных способов повышения быстродействия является способ введения параллельного высокочастотного канала.

Рис. 1.5.1. Схема модифицированного двухканального усилителя

На рис. 1.5.1 показана модифицированная схема усилителя, в котором дифференциальный усилитель выполнен на транзисторах V1 и V2.

Расширить полосу пропускания усилителя можно также путем каскадного включения масштабирующих усилителей на ОУ. Максимальная полоса пропускания при каскадном соединении обеспечивается в случае идентичности частотных и амплитудных характеристик каскадов.

На рис. 1.5.2 показана схема усилителя, построенного на основе n масштабирующих усилителей.

Рис. 1.5.2. Схема каскадного включения усилителей

Для получения максимальной полосы пропускания в данной схеме необходимо выполнить условие

,

где KΣ = Κ1Κ2, ..., Κn = — коэффициент передачи составного усилителя. Граничная частота такого усилителя (по уровню 0.707ΚΣ)

,

где ώгр, — полоса пропускания каскада без ООС.

Время установления выходного напряжения составного усилителя в  раз больше времени установления одного каскада.

Входное сопротивление составного усилителя определяется резисторами входного каскада. Для увеличения входного сопротивления в схему можно ввести резистор Rк, с помощью которого компенсируется входной ток составного усилителя. Величина этого резистора определяется по формуле Rк = (R2R4 /R3R1) rc /(R1 + rc), где rc - внутреннее сопротивление источника сигнала. Очевидно, что такой способ повышения входного сопротивления возможен только в случае постоянства rc.

3 Усилители с гальванически развязанными цепями

Для получения коэффициента подавления синфазного сигнала больше 80—100 дБ используются схемы усилителей с гальваническим разделением цепей. Принцип всякого гальванического разделения заключается в создании очень большого сопротивления, включенного последовательно с источником синфазного сигнала. Почти идеальным устройством гальванического разделения цепей являются оптроны, которые обладают весьма большим коэффициентом подавления синфазного сигнала в большом диапазоне частот.

Типовая схема усилителя с оптронной развязкой входных и выходных цепей показана на рис. 2.1.1. В схеме на рис. 2.1.1 используются оптроны D1, D2 с идентичными характеристиками, работающие в фотодиодном режиме. Усилитель ОУ1 преобразует входное напряжение в ток, протекающий через светодиоды оптронов. Оптрон D1 образует цепь ООС усилителя ОУ1. С помощью оптрона D2 формируется входной сигнал усилителя ОУ2.

Рис. 2.1.1. Схема усилителя с оптронной гальванической развязкой цепей

Коэффициент передачи усилителя по постоянному напряжению

,

где Iт1, Iт2 — темповые токи фотодиодов соответствующих оптронов;

γ1, γ2 — коэффициенты передачи по току соответствующих оптронов.

При ITl = IТ2, γ1 = γ2 получим К = R2 /R1.

PAGE   \* MERGEFORMAT 3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9457. Правовое регулирование занятости населения в РФ 89 KB
  ТЕМА №6: Правовое регулирование занятости населения в РФ. Основные акты и понятия в сфере занятости. Государственные органы содействия занятости. Стратегическая цель государственной политики занятости населения в РФ - это содействие полно...
9458. Трудовые договоры. Заключение ТД и оформление приема на работу. Аннулирование ТД 226 KB
  Трудовые договоры. Заключение ТД. Понятие и значение ТД. Содержание ТД. Сроки ТД. Срочные ТД. Заключение ТД и оформление приема на работу. Аннулирование ТД. Гарантии при заключении ТД. Отказ в приеме на работу. Испытани...
9459. Рабочее время и время отдыха. Понятие и виды рабочего времени. Сокращенное и неполное рабочее время (РВ) 75.5 KB
  Рабочее время и время отдыха. Понятие и виды рабочего времени. Сокращенное и неполное рабочее время (РВ). Понятие вида режима РВ. Сверхурочные работы. Понятие и виды времени отдыха. Ежегодные оплачиваемые отпуска. Понят...
9460. Оплата труда. Понятие и структура оплаты труда работникам. Методы правового регулирования заработной платы. 122.5 KB
  Оплата труда. Понятие и структура оплаты труда работникам. Методы правового регулирования заработной платы. Минимальный размер оплаты труда. Тарифная система оплаты труда. Формы и системы оплаты труда. Оплата труда рабо...
9461. Гарантийные и компенсационные выплаты 43.5 KB
  Гарантийные и компенсационные выплаты. Понятие и виды гарантийных выплат и доплат работникам. Гарантии - это средства, способы и условия, с помощью которых обеспечивается осуществление предоставленных работникам прав в области социально-т...
9462. Дисциплина труда. Внутренний трудовой распорядок. Понятия и способы установления 39.5 KB
  Дисциплина труда. Внутренний трудовой распорядок. Понятия и способы установления. Эффективность труда может быть обеспечена только при наличии четкого трудового распорядка у каждого работодателя. Внутренний трудовой распорядок или трудовой распорядо...
9463. Понятие особенной части и научные основы квалификации преступлений 55.5 KB
  ТЕМА №1: Понятие особенной части и научные основы квалификации преступлений. понятие особенной части. Единство общей и особенной частей. система особенной части уголовного законодательства и принципы ее построения. пон...
9464. Преступление против жизни 83 KB
  Тема №2: Преступление против жизни. Постановление пленума Верховного Суда о судебной практике по делам об убийстве от 27 января 1999 года понятие, система и виды преступлений против личности понятие и виды преступлений против жизни...
9465. Преступления против здоровья 81 KB
  Тема № 3: Преступления против здоровья. общая характеристика и виды. преступления против здоровья, сопряженные с причинением вреда определенной тяжести (ст. 111, 112, 113, 114, 115, 118 УК РФ) иные преступления против з...