19. Операционный усилитель. Интегрирующее устройство.

ОС – обратная связь

Различают резисторные, трансформаторные и дроссельные выходные каскады. Резисторные каскады предназначены для усиления высоких уровней напряжения и широко применяются в операционных усилителях, УПТ, балансных и дифференциальных каскадах, широкополосных и импульсных усилителях [2,3]. Применение в качестве активного элемента операционного усилителя (ОУ) вместо биполярного транзистора позволяет реализовать усилитель, охваченный параллельной отрицательной обратной связи ООС по напряжению (рис.4.40).

Интегрирующее устройство

20. Дифференцирующее устройство

21. Активный фильтр низких частот первого порядка

Активный фильтр низких частот усиливает низкие частоты. Схема простейшего фильтра низких частот представлена на рис.9.3.

Для этого фильтра коэффициент передачи

. (9.6.)

ЛАЧХ данного фильтра приведена на рис.9.4.

Частоту среза находят из условия

₂R₂C₂ = 1, (9.7.)

откуда

. (9.8.)

Частотам f  f₂ соответствует полоса пропускания фильтра, а частотам f > f₂  полоса задерживания фильтра.

Активные фильтры

Фильтром называют четырехполюсник, предназначенный для выделения из состава подведенного к его входу сложного электрического колебания частотных составляющих, расположенных в заданной области, и для подавления частотных составляющих, расположенных во всех других областях частот.

Область частот, в которой входной сигнал усиливается или не ослабляется, называют полосой пропускания фильтра. Область частот, где сигнал сильно подавляется, называют полосой задерживания (или областью подавления сигнала).

Все существующие активные фильтры подразделяются на следующие типы:

1. фильтры низких частот ФНЧ (пропускают только низкие частоты);

2. фильтры высоких частот ФВЧ (пропускают только высокие частоты);

3. полосовые фильтры (пропускает сигнал в определенной области частот);

4. режекторные или заграждающие фильтры (не пропускает сигнал в некоторой области частот).

Каждый из фильтров может быть выполнен различного порядка. Порядок фильтра определяется наклоном ЛАЧХ в полосе задерживания и в логарифмическом масштабе кратен 20 дБ/дек.

Передаточные функции фильтров первого порядка представляют собой уравнения первого порядка, а коэффициент усиления у них уменьшается с частотой на 20дБ / дек.

22. Активный фильтр высоких частот первого порядка

Активный фильтр высоких частот усиливает высокие частоты и часто используется в качестве дифференцирующего устройства. Схема простейшего фильтра высоких частот представлена на рис.9.1. Резисторы R₁, R₂ используются для устранения дифференциального сигнала по постоянному току

Для этого фильтра коэффициент передачи

, (9.1.)

модуль коэффициента передачи

. (9.2.)

ЛАЧХ данного фильтра приведена на рис.9.2. Логарифмический коэффициент передачи

. (9.3.)

Частота среза (частота сопряжения асимптот)  это частота, на которой коэффициент усиления снижается в раз. Эту частоту находят из условия

₁R₁C₁ = 1, (9.4.)

откуда

. (9.5.)

Частотам f < f₁ соответствует полоса задерживания фильтра, а частотам f  f₁  полоса пропускания фильтра.