1.4. Усилители тока

Если полагать Iс ≈ 0 и Iсм(–) << Iос, то Iсвх = –Iос и Iн = Iос + IR. Поскольку потенциал точки А равен нулю относительно общей

точки " ", то резисторы Rос и R оказываются включенными параллельно и падение напряжения на них

Параллельное включение резисторов Rос и R означает одинако-

вость падений напряжения на них: URос = –Iвх Rос = +Iос Rос = UR, следовательно

Iн = –IвхRос Rос + R = –Iвх (1+ Rос/R). (1.8)

Rос R

Как следует из ( 1.8), данная схема является усилителем тока с

здесь означает инверсию знака входного тока.

С малыми изменениями предыдущая схема может быть использована для измерения малых напряжений. Две таких схемы, приведенные на рис. 1.9, отличаются лишь тем, что в случае рис. 1.9, а нужно использовать универсальный миллиамперметр, а рис. 1.9, б – достаточно миллиамперметра постоянного тока.

Ошибка измерения определится выходным током сдвига

Iвых сд = Uвх сд (1+ Rос /R) 1/R1 + Iсм1(–)(Rос R) /(Rос +R) 1/R1.

14

1.5. Фазовращатели

На основе операционных усилителей представляется возможным строить фазовращатели, позволяющие менять фазу в пред е-

лах 0...180° с помощью одного реактивного элемента – конденсатора. Схема такого фазовращателя представлена на рис. 1.10.

Рис. 1.10

Входное напряжение Uвх поступает здесь одновременно на оба входа операционного усилителя. Следовательно, выходное напряжение Uн можно найти методом наложения как сумму напряжений, обусловленных прохождением Uвх через инвертирующий,

атакже через неинвертирующий канал усилителя.

Впервом случае U'н = –Uвх R/R = – Uвх. Во втором случае на собственно неинвертирующий вход усилителя поступает напря-

жение

В результате на выходе усилителя наблюдается напряжение

15

Модуль коэффициента передачи схемы

Kсх =12 +(−ωR1C)2 /12 +(−ωR1C)2 =1,

т.е. при любых значениях R1 коэффициент передачи схемы остается неизменным и равным единице.

Угол сдвига фазы выходного напряжения относительно вход-

ного ϕ(ω) = –arctgR1C – arctgR1C = –2arctgR1C, т. е. при изменении сопротивления резистора R1 в пределах 0...∞ теоретически сдвиг

фазы меняется в пределах 0...180°. В отличие от фазовращателей на основе пассивных элементо в здесь сдвиг фазы в пр еделах

0...180° достигается с использованием только одного реактивного элемента. При этом коэффициент передачи остается неизменным.

1.6. Модуляторы

На основе операционного усилителя, содержащего синхронный ключ Кл, выполненный, например, на полевом транзисторе, представляется возможным строить модуляторы – устройства преобразования постоянных напряжений в переменные. Схема модулятора представлена на рис. 1.11.

Рис. 1.11

Рассматриваемая схема характеризуется двумя состояниями, соответствующими замкнутому (рис. 1.12, а) и разомкнутому (рис. 1.12, б) положениям ключа Кл.

16