Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Приравняв нулю коэффициент при u 2 , найдем условие неза-

висимости выходного тока от напряжения на нагрузке

2(10.8)R3 = (R 2 ) (R1 + R 2 ).

Теперь выражение для выходного тока источника будет иметь

вид I 2 = U 1 (R1 R 2 ) .

Выполняя точную подстройку R3 , можно добиться беско-

нечного выходного сопротивления источника тока на низких час-

тотах при реальных характеристиках операционного усилителя.

Недостаток схемы, однако, состоит в том, что внутреннее сопро-

тивление R И управляющего источника напряжения U 1 входит в

выражение (10.8) (оно добавляется к сопротивлению резистора,

подключенного ко входу схемы). К тому же ток управляющего

источника напряжения зависит от сопротивления нагрузки. В ре-

зультате полная балансировка источника невозможна, если R И ,

как, например, у стабилитронов, зависит от тока.

Этого недостатка не имеет схема, приведенная на рис. 10.10.

Здесь входной резистор присоединен к виртуальному нулю. Дру-

гое достоинство этой схемы состоит в отсутствии синфазного

сигнала. Для расчета выходного тока в этой схеме используем

следующее соотношение U 4 = −U 3 = U 1 + (R 2 R3 )U 2 .

Запишем уравнение по первому закону Кирхгофа для выхода

схемы:

(U 4 − U 2 ) R1 − U 2 R3 − I 2 = 0 .

Рис. 10.10. Источник тока на ОУ в инвертирующем включении

Исключив потенциал U

4 , получим выражение:

I 2 = U 1 R1 + U 2 [(R 2 − R3 − R1 ) R1 R3 ] , из которого следует,

что выходной ток не будет зависеть от выходного напряжения,

если выполняется условие R3 = R 2 − R1 .

– 201 –

Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»

В заключение заметим, что рассмотренные выше источни-

ки тока с заземленной нагрузкой представляют собой системы с

регулированием по возмущению (системы с компенсирующими

связями). В отличие от систем с регулированием по отклонению

(систем с отрицательными обратными связями) системы с регу-

лированием по возмущению требуют точной настройки парамет-

ров связей, как это и следует из последнего выражения и выраже-

ния (10.8). Схемы источников тока с незаземленной нагрузкой –

это системы с регулированием по отклонению. Они не требуют

точной настройки связей, а лишь по возможности большего зна-

чения дифференциального коэффициента усиления ОУ.

Источники тока для нагрузки, один из полюсов которой имеет

постоянный потенциал, отличный от потенциала общей точки

Если можно соединить один из полюсов нагрузки с положи-

тельным или отрицательным полюсами источника питания, то

схема источника тока значительно упрощается (рис. 10.11). Эти

схемы подобны схемам источников тока на транзисторах, но для

исключения влияния собственных параметров транзисторов в схе-

му введены операционные усилители. Рассмотрим схему с неин-

вертирующим включением ОУ (рис. 10.11,а).

Рис. 10.11. Источники тока с биполярными транзисторами

Выходное напряжение ОУ устанавливается таким, что на-

пряжение на резисторе R1 равно U 1 . (Это естественно выполня-

ется при положительном напряжении, когда транзистор не заперт).

– 202 –