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

16293. Исследование работы оперативно запоминающего устройства 79 KB
  Лабораторная работа №12 Тема: Исследование работы оперативно запоминающего устройства. Цель работы: Исследовать работу оперативно запоминающего устройства с помощью программы EWB. Оборудование: IBM PC. Программное обеспечение: WINDOWS EWB Вопросы для повторения: 1. К...
16294. Конструкция регистрирующего органа и схему управления координат 613.48 KB
  Лабораторная работа N7 Задание: Предложить 2х координатный регистрирующий прибор. Дать конструкцию регистрирующего органа и схему управления координат. Решение: Предлагаю следующее: Принцип действия следующий. Чертеж в программе на ПК разбивается на отрезки к...
16295. Функції в РНР 91 KB
  Лабораторна работа №3 Функції Мета роботи: ознайомитися з синтаксисом опису функцій РНР. Теоретичні відомості По синтаксису опис функцій РНР досить близький до ідеальної концепції... Ось декілька основних достоїнств цієї концепції: ви можете використов...
16296. Установка Apache, PHP, MySQL 58.33 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 Установка Apache PHP MySQL Принципы работы Интернета Протоколы передачи данных Как и любая компьютерная сеть Интернет основан на множестве компьютеров соединенных друг с другом проводами через спутниковый канал связи и т. д. Однако как...
16297. Объектно-ориентированное программирование на РНР 44.84 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8 Объектноориентированное программирование на РНР PHP и ООП. Хотя РНР обладает общими объектноориентированными возможностями он не является полноценным ООязыком например таким как C или Java. В частности в РНР не поддерживаются следующие объ...
16298. Функции работы со строками 21.04 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6 Функции работы со строками Функции отрезания пробелов string trimstring stВозвращает копию st только с удаленными ведущими и концевыми пробельными символами. string ltrimstring stВозвращает копию st только с удаленными пробелами в начале строки. st...
16299. РАБОТА С ФАЙЛАМИ в РНР 41.9 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 РАБОТА С ФАЙЛАМИ В большинстве случаев включая и пример рассмотренный в предыдущей лабораторной работе данные необходимо сохранять и загружать для последующего использования. Рассмотрим как созданную в примере к предыдущей лабораторной р
16300. Многократное использование кода в PHP 85.48 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 Многократное использование кода 1. Использование оператора requireОператор require позволяет нам разбить текст программы на несколько файлов. Его формат такой:require имя_файла;При запуске именно при запуске а не при исполнении программы ин
16301. Институт правоотношений между родителями и детьми по семейному законодательству РФ 434.5 KB
  Рассмотреть понятие и сущность правоотношений как правового института, Проанализировать сущность и значение семьи и семейных правоотношений, Изучить особенности, структуру и содержание правоотношений между родителями и детьми. Выявить основания возникновения и прекращения правоотношений между детьми и родителями...