Вопросы для самопроверки

1. Какое устройство называют операционным усилителем?

2. Какими свойствами должен обладать ОУ в идеальном случае?

3. Почему ОУ в устройствах усиления применяется только в условиях действия глубокой ООС на постоянном токе?

4. Назовите три основных способа включения ОУ?

3.2.8. Устройства регулировки усиления, перемножения и деления сигналов Регуляторы усиления

Для изменения уровня входного сигнала или поддержания его постоян-ным почти во всех усилителях используют регулировку. Регулировка усиления может быть ручной или автоматической, плавной или ступенчатой. Ступен-чатая сложнее плавной, так как требует применения переключателя и не-скольких резисторов. Обычно её применяют в измерительных приборах для точного измерения коэффициента усиления скачками в несколько раз. Плавную регулировку осуществляют с помощью переменного резистора и применяют ча-ще. Отношение коэффициентов усиления, соответствующих двум крайним по-ложениям регулятора, называется глубиной регулировки , которую нередко выражают в децибелах. Регулятор усиления должен обеспечивать необходимую глубину регулировки, но не должен заметно изменять другие показатели усилителя.

Плавная регулировка усиления

Чаще всего применяется [1] так называемая потенциометрическая схема регулировки усиления (рис. 8.1), осуществляемая включением регулирующего переменного резистора , имеющего три вывода, по схеме потенциометра, который изменяет коэффициент деления поданного на него напряжения

Рис. 8.1 Потенциометрическая схема регулировки усиления

Ступенчатые регуляторы

Ступенчатые регуляторы обычно строятся по потенциометрической схе-ме и представляют собой делители напряжения, состоящие из резисторов. Они могут выполняться либо по схеме последовательного соединения нескольких резисторов (рис. 8.2,а), либо в виде набора нескольких независимых делителей (рис. 8.2,б). Второй вариант хотя и сложнее, но применяется чаще, так как в нём проще осуществляется подгонка элементов, кроме того, надёжность этого вари-анта выше: выход из строя любого элемента нарушает работу только одного из делителей.

Рис. 8.2. Ступенчатые регуляторы усиления

а) – последовательный; б) – компенсированный.

Устройства перемножения и деления сигналов

В устройствах обработки сигналов важное место занимают аналоговые перемножители. Они применяются при реализации различных математических операций над сигналами, при построении модуляторов, демодуляторов, преоб-разователей частоты, автоматических регуляторов усиления, измерительных устройств. Выходное напряжение перемножителя пропорционально произве-дению двух входных напряжений, обозначения которых принято снабжать ин-дексами x и y: . Здесьk – так называемый масштабный коэф-фициент перемножителя, характеризующий его усиление и имеющий размер-ность 1/В.

Наибольшее распространение в радиоэлектронике получили перемножи-тели, работа которых основана на электронном управлении коэффициентом усиления дифференциального каскада. Они выпускаются также в виде серий-ных микросхем. Основой такого управления является зависимость крутизны транзистора (g) от его выходного тока. На рис. 8.3 представлен четырёх-квадрантный перемножитель такого типа, который содержит три дифференци-альных транзисторных пары или дифференциальных каскада.

Один из них (ДК–I) выступает в роли генератора двух одинаковых, но противофазных сигнальных токов, а два других (ДК–II и ДК–III) – в роли ДК с управляемыми (с помощью ДК–I) коэффициентами передачи входного на-пряжения.

Рис. 8.3. Четырёхквадрантный перемножитель

Для деления одного напряжения на другое может быть применена схема рис. 8.4.

Рис. 8.4. Схема деления напряжения