Запорожец Издания
средством, устраняющим усиление постоянной составляющей от каскада к каскаду. Источником сигнала Vr на фиг. 8.2 может быть, например, предшествующий усилитель с постоянной составляющей на выходе, и разделительный конденсатор С эффективно блокирует эту постоянную составляющую, предотвращая тем самым ее влияние на следующий каскад. В этом случае необходимо включение резистора R2 для обеспечения прохождения постоянного тока между неинвертирующим входом и землей. Без сопротивления R2 разделительный конденсатор С -VVW- -mr- > Фиг. 8.2. Неинвертирующий усилитель переменного тока, /gj н /gj-постоянные токи смещения. может заряжаться током смещения /б2, вызывая появление на неинвертирующем входе постоянного входного напряжения, а в результате и появление напряжения сдвига на выходе. Так как схема фиг. 8.2 является по существу неинвертирующим усилителем, его коэффициент усиления /Сое на частотах, лежащих в пределах полосы пропускания схемы, /ос- + 1. (3.6) Нижний предел полосы пропускания определяется главным образом входным сопротивлением и величиной емкости С). На фиг. 8.3 показан инвертирующий усилитель переменного тока. Если реактивное сопротивление емкости С пренебрежимо мало, коэффициент усиления этого усилителя в пределах его лолосы пропускания равен /ос-. (3.4) ) Методику выбора соответствующего значения емкости разделительного конденсатора см. в приложении 3. - . При больших значениях коэффициента усиления или сопротив-. лёния резистора обратной связи Roc для уменьшения выходного, сдвига и дрейфа, вызываемых током смещения, между неинвер-. тирующим входом и землей можно включить резистор с сопро-. тивлением, равным по величине Roc- -ЛМ-V Фиг.*8.3. Инвертирующий усилитель переменного тока. При Пренебрежимо малых реактивных сопротивлениях кон-, денсаторов С входным импедансом каскада со стороны источника сигнала Vr в схеме фиг. 8.2 является R,, а в схеме фиг. 8.3. Ri. Эти импедансы имеют относительно малую величину, и в.. Фиг. 8.4. Повторитель перемен-. J/ ного напряжения с увеличен-ным за счет следящей обратной связи входным импедан-. сом. тех случаях, когда каскад должен обеспечивать для источника, сигналов Vt очень большой импеданс, его можно увеличить за счет следящей обратной связи так, как показано на фиг. 8.4. В данной схеме, являющейся повторителем напряжения, выходной сигнал 1вых через конденсатор Сг подается на нижний, вывод Ri. Одновременно на верхний вывод резистора через разделительный конденсатор Ci поступает входной сигнал Vt. Разность напряжений сигналов на Ri равна Vt-Увых- Однако по-- скольку в повторителе напряжения Ут » Увых, разность потенциалов очень мала, а это означает, что ток сигнала через R\ также исключительно мал. Так как ток сигнала через Ri является также током, потребляемым от источника сигналов Уг. то импеданс схемы по отношению к источнику сигналов Vr будет исключительно высок. 8.2. Усилитель переменного тока на ОУ с источником питания одной полярности Если на входе и выходе схемы с ОУ поставлены разделительные конденсаторы, в настройке нуля усилителя нет необходимости. Так как выходной конденсатор блокирует постоянный ток, выходное напряжение сдвига или постоянная составляющая выходного сигнала слабо влияют на работу схемы, особенно при малых сигналах. Это снимает необходимость в двух источниках питания (положительном и отрицательном). В этом случае можно использовать для питания ОУ один источник со г.табилитронным расщепителем уровней, как показано на фиг. 8.5; при этом шкала выходных напряжений сохраняется или уменьшается очень мало. Стабилитроны выбирают таким образом, чтобы сумма падений напряжения на них была несколько меньше минимального значения напряжения источника литания -f-У. Например, если минимальное напряжение источника составляет 15 В, можно использовать два стабилитрона с напряжением стабилизации в 6 В, а оставшееся напряжение погасить на резисторе R. Напряжение 6 В, падающее на Дг, лрикладывается к неинвертирующему входу, что поднимет напряжение на выходном контакте 6 приблизительно до 6 В, т. е. для постоянного тока, идущего через неинвертирующий вход, схема фактически является повторителем напряжения, пйсколь-ку конденсатор Ci блокирует прохождение постоянного тока через резисторы Roc. и и препятствует появлению на них постоянного падения напряжения. Отсюда следует, что по существу весь сигнал постоянного тока с выхода 6 поступает в инвертирующий вход 2, что дает в результате единичное усиление по постоянному току. Однако для переменных напряжений Ур коэффициент усиления на тех частотах, где реактивное сопротивление Cl является пренебрежимо малой величиной, составляет Кос -RocIRi- Резистор R в схеме фиг. 8.5 выбирают так, чтобы погасить разность между напряжением питания --У и суммарным падением напряжения на стабилитронах, и он должен выдерживать ток, на несколько миллиампер превышающий максимальный постоянный ток, потребляемый ОУ. Резистор R2 выбирают рав- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [ 54 ] 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
|