(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Полупроводниковая схемотехнология ЛИ-National, Texas Instr., Intersil и др.) характеризует последнее поколение монолитных интегральных операционных уси-лителе11 с полевыми -транзисторами во входном каскаде. На основе новейшей биполярно-полевой технологии (Bifet-Technol-ogie) стало возможным в одном технологическом процессе создавать микросхемы как на биполярных, так и на высококачественных р-канальных полевых транзисторах с управляющим р-п-переходом. В отличие от усилителей более раннего типа дрейф напряжения смещения в таких усилителях не превышает величины- дрейфа в стандартных усилителях на биполярных транзисторах, а так как стоимость их примерно одинакова, то эти комбинированные операционные усилители постепенно вытесняют усилители на биполярных транзисторах. Существуют также специальные операционные усилители, предназначенные для особых случаев применения, например усилители с малым дрейфом напряжения смещения или усилители с малым входным током при отсутствии сигнала. Стоимость таких усилителей, как правило, значительно выше, чем стандартных усилителей. В качестве примера в табл. 6.1 приведены параметры таких усилителей, в частности усилителей типа цА 714 А (фирма-изготовитель-Fairchild) и типа 3528 СМ (фирма-изготовиТель-Вигг Brown). Схема присоединения операционных усилителей типа 741 с различными корпусами представлена на рис. 6.6. Аналогичные схемы включения имеют также большинство операционных усилителей других фирм.  Рис. 6.6. Схема присоединения операционного усилителя типа 741 (вид сверху). J-точка нулевого потенциала, 2-инвертирующий вход, 3-неив-вертирующий вход, 4-отрицательное напряжение питания, 5-точка нулевого потенциала, 6-выход, 7-положительное напряжение оитаиия, в-свободный вывод. 6.2. ПРИНЦИП ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ принцип введения отрицательной обратной связи для операционного усилителя иллюстрируется рис. 6.7. Часть выходного напряжения возвращается через цепь обратной связи к входу усилителя. Если, как показано на рис. 6.6, напряжение ue О- усилитель ар цепь обратной связи Рис. 6.7, Принцип отрицательной обратной связи. обратной связи вычитается из входного напряжения, обратная связь называется отрицательной, если же оно суммируется со входным напряжением, такая связь называется положительной. Ниже рассматривается только отрицательная обратная связь. Для физического анализа схемы, представленной на рис. 6.6, допустим, что входное напряжение изменилось от нуля до некоторого положительного значения U. В первый момент времени выходное напряжение Ua, а следовательно, и напряжение обратной связи kU также равны нулю. При этом напряжение, приложенное к входу операционного усилителя, составит Up = ug. Так как это напряжение усиливается усилителем с большим коэффициентом усиления Ар, то величина U быстро возрастет до некоторого положительного значения и вместе с ней возрастет также величина kU. Это приведет к уменьшению напряжения Up, приложенного к входу усилителя. Тот факт, что выходное напряжение воздействует на входное напряжение, причем так, что это влияние направлено в сторону, противоположную изменениям входной величины, и есть проявление отрицательной обратной связи. Можно показать, что в рассмотренном случае будет достигнуто устойчивое состояние. При этом установится такая величина выходного напряжения, что будет выполняться условие Ua= ApUp = Ap{Ug- kUJ. Решив это уравнение относительно U получим А = UJU, = Ло/(1 + кАо). (6.8) При Ыд 1 коэффициент усиления охваченного обратной связью усилителя составит А к 1Д. (6.9) Таким образом, из этого соотношения следует, что коэффициент усиления усилителя с обратной связью определяется только обратной связью и не зависит от параметров самого усилителя. В простейшем случае цепь обратной связи представляет собой делитель напряжения. При этом схема, изображенная на рис. 6.7, работает как линейный усилитель, коэффициент усиления которого определяется только коэффициентом ослабления цепи обратной связи. Если в качестве цепи обратной связи применяется КС-цепь, то образуется активный фильтр. Наконец, в цепи обратной связи можно использовать нелинейные элементы, например диоды или транзисторы, и на их основе получить нелинейные включения операционных усилителей, применяемые в вычислительной технике. Такие применения операционных усилителей будут подробно рассмотрены в последующих главах. В этой же главе мы ограничимся рассмотрением омических обратных связей. Как следует из формулы (6.8), отклонение от идеального соотношения определяется величиной отклонения от единицы величины 0 = AolA, (6.10) которая называется коэффициентом петлевого усиления. Этот термин заимствован из теории автоматического регулирования. Как будет показано в гл. 26, на рис. 6.7 изображено не что иное, как блок-схема простейшего контура автоматического регулирования. Выходное напряжение операционного усилителя устанавливается таким, что выполняется соотношение fe[/ s; Ug. Точность отработки этой величины определяется коэффициентом петлевого усиления 9- Физический смысл коэффициента д может быть наглядно проиллюстрирован. Для этого положим = О и разорвем петлю регулирования, например на входе цепи обратной связи. Теперь на вход цепи обратной связи подадим тест-сигнал U и измерим величину напряжения в точке разрыва. В нашем примере этой величиной является выходное напряжение усилителя и Как следует непосредственно из рис. 6.7, С7 = kAoUs = gUs. Таким образом, после прохождения по разорванной петле тест-сигнал оказывается усиленным в д раз, т.е. на величину коэффициента петлевого усиления. Коэффициент петлевого усиления можно измерить, не разрывая цепь обратной связи. Для этого на вход схемы нужно подать напряжение 17, и измерить отношение выходного напряжения обратной связи kUg к входному напряжению операционного усилителя При этом получим kU, UJAn = Ыд = д. Теперь нужно количественно оценить, насколько коэффициент усиления А усилителя, охваченного обратной связью, отличается от идеального значения = 1/к. Эту величину можно определить из формулы (6.-8): А-А 1/к - Ао/а + Мд) (6.11) Как уже отмечалось, коэффициент усиления А практически на зависит от А при д 1. Благодаря этому полоса рабочих частот усилителя, охваченного обратной связью, расширяется. Пока уменьшающийся с ростом частоты коэффициент \Ad\ удовлетворяет условию \Ао\ 1/К коэффициент усиления охваченного обратной связью усилителя А ~ 1/к. При Хс] < < 1/к общий коэффициент усиления А, I в соответствии с формулой (6.8), становит-  Рис. 6.8. Расширение чей полосы частот усилителя за счет действия обратной связи. ся приближенно равным Ар. Частотная характеристика коэффициента А приведена на рис. 6.8. Для определения граничной частоты усиления подставим в формулу (6.8) комплексное значение Ар из выражения (6.6): Ad/(1 + кАр)х- - +тАр1дл в результате получим / = kApfgA = gfgM (6.12) (6.13) где 0-предельное значение коэффициента петлевого усиления д на низкой частоте. Из формулы (6.10) следует, что /, = {Ap/A)fg,. Таким образом. (6.14) Произведение коэффициента усиления на ширину полосы для охваченного обратной связью усилителя равно частоте единичного усиления операционного усилителя без обратной связи. 6.3. НЕИНВЕРТИРУЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ Если в качестве цепи обратной связи использовать простейший делитель напряжения и производить операцию вычитания напряжений с помощью дифференциальных входов операционного усилителя, то получится изображенная на рис. 6.9 базовая схема охваченного обратной связью неинвертирующего усилителя. Коэффициент обратной связи к равен RJ(Ri + Rn). При допущении идеальности характеристик операционного усилителя коэффициент усиления определяется формулой А = UJUg = 1/fe = I -ь (R/Ri). (6.15) Величина А для случая конечного значения дифференциального коэффициента -о 1 Рис. 6.9. Неинвертирующий усилитель [А -= UJU, = 1 + усиления усилителя Ар уже была получена в виде формулы (6.8). При использовании реального операционного усилителя операция вычитания осуществляется неидеально, так как коэффициент ослабления синфазного сигнала имеет конечную величину. Для более точного определения результирующего коэффициента усиления рассмотрим выражение (6.4) и положим напряжение смещения равным нулю; при XJq, = (7, vl Up = Ug - kU имеем A = Ap/iX + kAp)[\ + (1/G)]. (6.16) Если G 1 и 0 = kAp 1, получается приведенное выше выражение. Важным особым случаем неинвертирующего усилителя является случай, когда
ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |