Р П Р №3

АНАЛОГОВЫЙ СУММАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ОПЕРАЦИОННОМ УСИЛИТЕЛЕ.

Содержание: 1. Функциональная схема.

2. Исходные данные, справочные данные операционного усилителя.

3. Расчётные соотношения.

4. Расчётные данные.

5. Диаграммы напряжений на входе и выходе от каждого источника и суммарный сигнал.

6. Принципиальная схема.

1.Функциональная схема.

Н а инвертирующий вход операционного усилителя (ОУ) А через сопротивления R1,R2, R3 подаются сигналы U1,U2,U3. На не инвертирующий вход через делитель напряжения на сопротивлениях R4,R5 подаётся сигнал U4. Напряжение непосредственно на не инвертирующем входе

U_ИНВ = U4· ,

Выход соединён с инвертирующим входом через сопротивление R6, образуя отрицательную обратную связь (ООС). Если подается только одно напряжение U1, а напряжения

U2 = U3 = U4 = 0, то через сопротивления R2 и R3 ток не протекает ( разность потенциалов равна нулю ), а ток возникающий под действием напряжения U1 протекает через сопротивление R1 и по цепи обратной связи I _ОС= , создавая выходное напряжение U_вых1=I_ос·R6. Это напряжение имеет полярность противоположную полярности входного напряжения U1. Если на инвертирующих входах будут все напряжения не равные нулю, а U4 = 0, то в цепи обратной связи будет протекать суммарный ток от трёх входных напряжений: I_ОС= , и, соответственно, на выходе формируется суммарное напряжение от напряжений U1,U2,U3. Если U1 = U2 = U3 = 0, то в цепи параллельно соединённых сопротивлений R1,R2,R3, и в цепи обратной связи будет протекать ток I _ОС= , гле , создавая выходное напряжение U_вых4=I_ос·R6, Это напряжение имеет полярность такую же, как и входное напряжение U4. При подаче всех напряжений одновременно, используя метод суперпозиций, определяется суммарное напряжение:

U_ВЫХ = K1U1 + K2U2 + K3U3 + К4 U_ИНВ, где

К1 = – ; К2 = – ; К3 = – ; К4 =К_Д · ( ).

2. Исходные данные.

В исходных данных необходимо записать номинальные значения сопротивлений R1—R6, и экстремальные значения сигналов U1—U4 в рассматриваемом отрезке времени. Рассматриваемый участок времени разбит на 4 равные части от t₀ до t₄:

t₁ – t₀ = t₂ – t₁ = t₃ – t₂ = t₄ – t₃. Экстремальные значения каждого сигнала находятся в 5 точках рассматриваемого отрезка времени в точках 1-- t₀, 2 -- t₁, 3 – t₂, 4 – t₃, 5 – t₄. Напряжение от одной экстремальной точки к другой изменяется линейно. В исходных данных может не даваться значения напряжений в некоторых точках, а при расчёте значений суммарного сигнала эти значения необходимы. Значения напряжений в этих точках может быть определено методом пропорциональности.

Пример 1. Если в исходных данных напряжение в точке 2 равно +1В, а в точке 4 равно –3В, то в точке 3 напряжение может быть найдено как среднее значение между этими точками, и будет равно – 1,5В

Пример 2. В исходных данных напряжение в точке 1 равно –1 В, а в точке 4 напряжение равно + 3 В, то напряжения в токах 2 и 3 находится методом пропорциональности. В точке 2 напряжение равно + 0,33В, а в точке 3 равно + 1,66В.

Таблица 1

Сигнал	1 t0	2 t1	3 t2	4 t3	5 t4
U1
U2
U3
U4

R1= R2= R3= R4= R5= R6=

Операционный усилитель типа _________

Справочные данные ОУ:

E1_ПИТ = +______В; Е2_ПИТ = -______В; I_ПИТ =_______мА;

i_ВХ.ОУ =__мкА(нА) ; i_{ВХ. ОУ} =____мкА(нА) ; R_ВХ =____кОм; U_{ВХ.МАКС} =___В; U_СМ =___мВ

K_СИНФ = -____Дб; K_U = _____; f_В =______ МГц;

U_{ВЫХ.МАКС} =_____В; R_ВЫХ =______Ом; (R_Н =_____кОм).

Выбрать конкретное значение напряжения питания. После проведения расчётов необходимо скорректировать значение напряжения питания