7.Дифференциальный усилитель на основе двух оу. Достоинства, недостатки. Способ регулировки коэффициента усиления одним резистором.
Достоинство:
высокое
,
выходные сопротивления источников
сигналов не влияют на коэффициент
усиления.
Недостатки:
сложность в регулировке коэффициента
усиления либо
и
,
либо
и
;
высокая точность согласования соотношения
резисторов. По сигналу
– пониженное быстродействие.
8.«Точный» диод на основе одного оу. Достоинства, недостатки.
Рис.4.1. Схема точного диода на основе ОУ – а, временные диаграммы, поясняющие его работу – б.
Схема работает
следующим образом. Пока диод VD
не отрыт, его катод через резистор
R
соединен с нулевым потенциалом. Диод
открывается при превышении напряжения
на нем
.
Это произойдет тогда, когда входное
напряжение превысит уровень
(
– коэффициент усиления ОУ). Далее цепь
ООС замыкается и выходное напряжение
повторяет входное (
,
входы виртуально закорочены), выходное
напряжение ОУ
будет больше
на падение напряжения на диоде VD.
Таким образом, схема открывает диод при
входном напряжении в
раз меньше, чем просто диод. Пусть
,
тогда при
диод открыт. В данной схеме огромный
коэффициент усиления ОУ трансформируется
в полезное свойство – уменьшение
эквивалентного значения открытия диода.
Недостатком схемы является то, что при противоположной полярности входного напряжения диод закрыт и ООС отсутствует, ОУ работает в глубоком насыщении, для которого он не предназначен. Кроме того, выходное сопротивление схемы для интервалов времени, при которых VD закрыт, не нулевое, а равное сопротивлению R.
9.«Точный» диод в схеме с параллельной отрицательной обратной связью.
Рис.4.2. Точный диод на основе ОУ с параллельной ООС
Схема имеет два
выходных напряжения
и
.
Пока входное напряжение меньше, чем
схема работает без обратной связи. Как
только
превысит напряжение
,
открывается один из диодов, другой при
этом закрыт. Пусть, например, открывается
диод
.
Выходное напряжение при этом равно
.
Выходное напряжение ОУ
,
а выходное напряжение
(через резистор R виртуально соединено
с нулем). При противоположной полярности
входного напряжения
картина изменяется на противоположную
–
открыт,
,
закрыт,
.
Выходное сопротивление по выводу 1 равно
.
10.Измеритель среднего значения переменного напряжения. Назначение. Порядок расчета.
При измерении
параметров переменных напряжений часто
необходимо знать среднее значение. Для
синусоидального сигнала среднее значение
равно
.
На рис.5.1а представлена схема измерителя
среднего значения, отличающаяся от
схемы выделения модуля наличием
фильтрующего конденсатора
,
подсоединённого параллельно резистору
.
Выберем значения сопротивлений
,
,
.
Тогда коэффициент усиления схемы будет
равен
.
Рис.5.1. Измеритель среднего значения
Для соблюдения
соотношения между средним и максимальным
значениями коэффициент усиления должен
быть равным
,
т. е.
,
.
Для нахождения значения ёмкости конденсатора необходимо знать комплексный коэффициент передачи усилителя (рис.5.1б). Для чего найдём в операторном виде передаточную функцию.
,
где
,
.
Таким образом,
.
Заменив
,
находим комплексный коэффициент передачи
.
Амплитудно-частотная
характеристика
имеет вид
.
Для расчета значения
ёмкости
необходимо знать минимальную частоту
входного сигнала измерителя и коэффициент
подавления напряжения этой частоты, то
есть
,
при этом
.
Тогда
.
Например, задавая
коэффициент подавления
,
,
,
для постоянной времени
можно получить
.
Пусть, например,
,
тогда
.