Додаток 5. До вимірювання амплітудної характеристики і динамічного діапазону вхідної напруги підсилювача

Амплітудна характеристика підсилювача -залежність амплітуди вихідної напруги U₂ від амплітуди вхідного напруги, тобто U₂=U₂(U₁).

Блок-схема установки для вимірювання амплітудної характеристики

має такий жевиглядяк і при вимірюванні амплітудно-частотної характеристики (див. додаток 3). Очевидно, що зі зростанням вхідної напруги U₁ збільшується вихідна напруга U₂ (див. рис. Д.5.1).

Рис. Д.6.1. Залежність вихідної напруги U₂

від вхідної U₁ .

U

1

Однак, при певній величині вхідної напруги^

та ^

з'являються

U

1

помітні зміни положення робочої точки активного елемента (транзистора, електровакуумного приладу), в режим насичення або відсічення. При цьому сповільнюється ріст вихідної напругиU₂ при подальшому збільшенні вхідної напругиU₁.

Динамічнийдіапазон вхідної напруги визначається виразом:

_{Д }^U1max _,

^U1min

де: U_1max - максимальна амплітуда вхідної напруги при допустимих спотвореннях вихідної напруги;

U_1min - мінімальна амплітуда вхідної напруги, що перевищує напруги шумів і

перешкод в заданий число раз (на практиці часто беруть ставлення ^сигнал

шум

близько 3).

Додаток 6. До аналізу схем наопераційних підсилювачах

На практиці часто можна істотно спростити аналіз схем на операційних підсилювачах (ОП), прийнявши останній за ідеальний операційний підсилювач

U₂

( Z_вх ,

^Zвых ^,

 ).

U₁

На рис.Д.6.1. показані схема ОП та його ідеальна модель.

а б

Рис. Д.6.1. Схема електрична (а) тамодель (б) ідеального ОП.

ОП має чотириінформаційних затискачі:

• інвертуючий вхід - и ,

• неінвертуючий вхід - н ,

• вихід - в ,

• спільний вузол- о .

Запишемо рівняння першого закону Кірхгофа для вузлів и , н , в , о та другого закону Кірхгофа для контуру е :

_и :



_н :

_в :

^о :



_е :

I_и 0

I_н 0 I_в i I_о i

U_в U_ин U_о 0

(1)

З урахуванням

U_ин U_и U_н

перепишемо рівняння (1) підсумувавши

третій і четвертий рядки (для усунення невідомого струму i джерела

U_ин ):

_и :



_н :



_в, о :

^_е :

I_и 0

I_н 0

I_в I_о 0

U_и U_н U_в U_о 0

(2)

В останньому рівнянні поділимо кожний член на  та врахуємо, що

. Тоді система (2) набуде вигляду:

_и :



_н :



_в, о :

^_е :

I_и 0

I_н 0

I_в I_о 0

U_и U_н 0

(3)

Із системи (3) видно, що в ідеальному ОП

U_и U_н . Отже, дві вузлових

напруги U_и

та U_н

можна замінити одною з них.

Наведені міркування дозволяють сформулювати алгоритм складання матриці провідності ОП.

Ідеальний ОП деформує і знижує на одиницю матрицю провідності. Алгоритм врахування ідеального ОП:

1. Додаються рядки з номерами вихідного в та загального о

затискачів (це дозволило позбутися від невідомого струму i

джерела напруги

U_ин ).

2. Підсумовуються стовпці з номерами інвертуючого и та неінвертуючий н затискачів (ми врахували, що при , U_и U_н ), тобто:

3. Якщо один з подаваних індексів дорівнює нулю (наприклад

н 0 ), товідповідний сумарний рядок ( н )або сумарний

стовпець ( и, н )викреслюються.

Так, при

н 0 , матриця ОП набуде вигляду: