Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
11 листов.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
18.09.2019
Размер:
906.75 Кб
Скачать

У силитель переменного напряжения упн

В тех случаях, когда усилители предназначены для усиления только напряжений переменного тока, во входную и выходную цепи включают разделительные конденсаторы, которые не пропускают постоянные составляющие соответственно входного и выходного сигналов. В усилителях переменного напряжения постоянные составляющие сигналов следует рассматривать как паразитные сигналы. Благодаря входному и выходному разделительным конденсаторам постоянная составляющая входного напряжения не попадет в усилитель и, значит, не будет усиливаться напряжение сдвига выходного напряжения и его температурный дрейф не пройдет в нагрузку усилителя. Поэтому в усилителях переменного тока часто можно отказаться от необходимости балансировки ОУ и пренебречь влиянием температуры. Это особенно заметно в многокаскадных усилителях.

Коэффициент усиления инвертирующего усилителя переменного напряжения ,

где Rс1=1/2πfС1 и Rс2=1/2πfС2; f – частота входного напряжения

Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя равен

.

Из последних двух формул следует, что коэффициенты усиления обеих схем стремятся к номинальным значениям R2/R1 и 1+ R2/R1, если влияние сопротивлений Rс1 и Rс2 разделительных конденсаторов С1 и С2 пренебрежимо мало, то есть в схеме на рис. 2.7, а Rс1<<R3 и Rс2<<Rн, в схеме на рис. 2.7, б Rс1<<R3 и Rс2<<Rн.

Так как Rс = 1/2πfС, то соответственно получаем три условия: для инвертирующего усилителя С1>>1/2πfнR1, для схемы неинвертирующего усилителя С1>>1/2πfнR3 и для обеих схем С2>>1/2πfнRн, в которых fн – нижняя (минимально возможная) частота входного напряжения Uвх.

В схемах инвертирующего и неинвертирующего усилителей для уменьшения влияния входных токов ОУ на величину напряжения сдвига выходного напряжения необходимо обеспечить равенства R3=R2 и R3=R1||R2 соответственно

Д ифф УПН

Как показано на рис. 2.8, дифференциальные усилители переменного напряжения должны иметь разделительные конденсаторы в входных и выходных цепях. В схемах на рис. 2.8 и в других схемотехнических вариантах дифференциальных усилителей переменного напряжения разделительные конденсаторы рассчитываются так же, как в усилителях на рис. 2.7.

Интеграторы, диффиринциавторы

К числу электронных устройств, реализованных на основе ОУ с частотнозависимыми ООС, следует отнести интегратор, дифференциатор.

Рассмотрим интегратор на ОУ см рис б Сразу видим очень положительное свойство интегратора – нагрузочная способность схемы определяется нагрузочной способностью ОУ и независимостью постоянной времени интегратора от величины полезной нагрузки Rн и паразитной емкости Сн, как во всех других схемах на ОУ с ООС.

Дифференциальное входное напряжение UдифОУ равно Uвых/ Ku=0, тогда напряжение на инвертирующем входе ОУ равно напряжению на неинвертирующем входе и оба они равны нулю. Значит, во входной цепи схемы будет протекать ток Iвх= Uвх/(R+Rг). Так как Iвх=Iвх+, то Iвх=Iос, и падение напряжения на конденсаторе С1 будет равно Iос∙(1/wC1)=Iвх∙(1/wC1).

Э то напряжение действует между инвертирующим входом ОУ, имеющим нулевой потенциал относительно общей шины (виртуальный ноль), и выходной клеммой интегратора.

Следовательно, оно является выходным напряжением:

Так как параметры в этой форме являются комплексными величинами, то правильно будет ее переписать: где (R+Rг)С1 – постоянная времени интегратора, τ; ω – частота входного напряжения . Обычно Rг<<R1, тогда ,

откуда находим коэффициент передачи идеального интегратора: K(jω)=1/jωR1C1.

где U0 – некоторое напряжение, которое было на выходе интегратора до появления входного сигнала Uвх(t). Знак «–» в последней формуле показывает, что схема на рис. б является инвертирующим интегратором

Дифференциатор это устройство, выходное напряже-ние которого пропорционально первой производной (скорости изменения) входного напряжения.

Р ассмотрим интегратор на ОУ. Необходимо отметить, что дифференциатор используется редко в прецизионной электронике, но все же его следует рассмотреть.

Коэффициент передачи дифференциатора на идеализированном ОУ и при R3=0 .

Так же, как это было сделано для интегратора, можно определить влияние реального значения коэффициента усиления Ku ОУ на коэффициент передачи K(p). Важнее отметить, что параметры ΔIвх и Uсм ОУ вызывают лишь только сдвиг выходного напряжения на UсмIвхR1, который зависит от температуры и не влияет на процесс дифференцирования: .

коэффициент передачи:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]