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

3 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

13743. История отечества. Тест. Вариант 11 121 KB
  Вариант №11 Часть 1 А1. Какое событие древнейшая русская летопись Повесть временных лет относит к 945 г. 1 восстание древлян 3 призвание варягов в Новгород 2 крещение князя Владимира 4 поход князя Олег
13744. История отечества. Тест. Вариант 12 123.5 KB
  Вариант №12 Часть 1 А1.Установление монголотатарского ига на Руси произошло в 1 XI в. 2 XII в. 3 XIII в. 4 XIV в. А2. Соседями восточных славян в период Древней Руси являлись ...
13745. История отечества. Тест. Вариант 13 128.5 KB
  Вариант №13 Часть 1 А1. Какое из названных событий произошло в XV в. 1 основание славяногреколатинской академии 2 церковнообрядовая реформа патриарха Никона 3 издание печатной книги Апостол ...
13746. История отечества. Тест. Вариант 14 120.5 KB
  Вариант №14 Часть 1 А1. В XIII в. произошло событие 1 сражение на реке Калке 3 Грюнвальдская битва 2 взятие Казани 4 Куликовская битва А2. Избранию царя из династии Романовых предшествовало с
13747. История отечества. Тест. Вариант 15 119.5 KB
  Вариант №15 Часть 1 А1. Земли Поволжья и волжский торговый путь в состав Русского государства вошли в 1 XIII в. 2 XIV в. 3 XVI в. 4 XVIII в. А2. Имена Григория Отрепьева и Марины Мнишек связанны с событи...
13748. Тести до ЗНО. Географія 4.98 MB
  Тести підготовлені групою вчителів які проходили курсову підготовку з 13 червня по 30 червня 2006р Час виконання 120 хвилин Інструкція Екзаменаційний тест складається з 50 тестових завдань різних рівнів. Правила виконання містяться на початку кожно...
13749. ГЕОГРАФІЯ Типові завдання 350.5 KB
  ГЕОГРАФІЯ Типові завдання Час виконання 120 хвилин Інструкція Екзаменаційний тест складається з 50 тестових завдань різних типів. Правила виконання містяться на початку кожного типу завдань. Відповідайте тільки після того як Ви уважно прочи...
13750. Искусство и власть 34 KB
  1. Искусство и власть. В развитии человеческой культуры постоянно прослеживается любопытная закономерность того как искусство часто использовалось для укрепления власти светской и религиозной. Благодаря произведениям искусства власть укрепляла свой...
13751. Искусство вокруг нас. Виды искусства 642 KB
  Вопрос 1. Искусство вокруг нас. Виды искусства. Искусство – часть духовной культуры человечества специфический род духовно практического освоения мира. К искусству относят разновидности человеческой деятельности объединяемые художественно – образными формами в