Литература.

1. У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. М., Мир, 1982, с.14-21.

2. Лекции.

Таблица заданий к расчетной работе

«Линейные цепи»

Вариант задания	C мкФ	R кОм	R1 кОм	R2 кОм	C2 пФ
1	0.68	1.5	75	2.5	100
2	0.22	1.8	56	1.5	45
3	0.068	18	9	1	50
4	0.015	20	100	10	34
5	0.1	15	47	0.47	150
6	0.022	15	100	20	30
7	1.0	8.2	20	10	30
8	0.47	10	100	25	40
9	0.047	20	75	5	50
10	0.01	18	62	5.6	75
11	0.022	18	75	15	45
12	0.047	15	56	1.8	30
13	0.1	18	20	4	40
14	0.05	20	100	25	45
15	0.5	5	62	2	30
16	0.68	15	20	0.47	40
17	0.22	8.2	100	20	50
18	0.68	20	20	1.8	75
19	0.22	18	100	4	45
20	0.068	18	62	25	30
21	0.015	15	20	2	40
22	0.1	18	47	2.5	45
23	0.022	20	100	1.5	30
24	1.0	5	20	1	40
25	0.47	15	100	10	50
26	0.047	20	75	1.5	34
27	0.01	1.5	56	1	150
28	0.022	1.8	9	10	30
29	0.047	18	100	0.47	30
30	0.1	20	30	20	40
31	0.05	15	100	10	50
32	0.5	15	75	25	75
33	0.68	8.2	62	5	45
34	0.1	18	75	10	46
35	0.22	10	100	5.6	30
Вариант задания	C мкФ	R кОм	R1 кОм	R2 кОм	C2 пФ
36	0.68	1.5	20	1	75
37	0.22	1.8	100	10	45
38	0.068	18	62	1.5	30
39	0.015	20	20	2	40
40	0.1	15	100	2.5	50
41	0.022	15	30	1.5	75
42	1.0	8.2	100	0.47	45
43	0.47	15	75	20	30
44	0.047	20	62	10	40
45	0.01	18	75	1	45
46	0.022	20	47	10	30
47	0.047	18	100	1.8	40
48	0.1	18	20	4	50
49	0.05	15	100	25	34
50	0.5	18	75	25	150
51	0.68	20	56	5	30
52	0.1	5	9	10	46
53	0.22	10	100	5.6	30

Задание 2. Обработка аналоговых сигналов. Расчет усилителя на основе ОУ.

При расчете в качестве исходных данных обычно задается:

- необходимый коэффициент усиления,

- полоса усиливаемых частот,

- параметры источника сигнала и нагрузки.

К примеру, задано: К_u=15, U_{вх.макс.}=0,1В, f_н=0, f_в=100кГц, R_i=20кОм, R_н=5кОм.

Тип усилителя, инвертирующий или неинвертирующий, выбираем исходя из условий согласования с источником сигнала и условий смены фазы сигнала.

Так как, не задано условия по фазе выходного сигнала относительно входного, можно выбрать как тот, так и другой тип усилителя. Но, для обеспечения высокого

входного сопротивления, что нужно для условия согласования усилителя с источником сигнала

R_вх>>R_i

выбираем схему неинвертирующего усилителя ( рис.1).

Рис. 1.

Для этого типа усилителя имеем следующие соотношения:

Кu = Uвых /Uвх = 1+ R₃/R_2,

R₁= (R₂ || R₃)

R₂ выбирается в пределах от 1 до 10 кОм. Выбираем R₂ =1кОм. В этом случае входной ток ОУ создаст минимальное смещение на этом резисторе. Определим величину других резисторов:

R₃ =(К_u - 1) R₂ =(15-1) 1*10³=14кОм.

R₁= (R₂ || R₃)=933 Ом  1кОм.

В случае инвертирующего усилителя (рис.2)

Рис. 2.

Кu = Uвых /Uвх = - R₃/R_2,

R₁= (R₂ || R₃)

R₂ выбирается в пределах от 1 до 10 кОм.

Для обеспечения необходимой полосы пропускания определим какой частотой единичного усиления должен обладать ОУ:

f_в*К_u=f₀*К₀=f_т, где

К₀ -коэффициент усиления ОУ не охваченного обратной связью на низких частотах;

f₀ -граничная частота полосы пропускания ОУ без обратной связи;

f_т -частота единичного усиления;

и выберем необходимый ОУ по справочной таблице:

f_т ≥ f_в * К_u =100*10³ * 15=1,5МГц .

По таблице выбираем ОУ К140УД5А. Для данного ОУ с К_u =15 АЧХ будет иметь вид представленный на рис.3.

K

1500

1000 без ОС

100 15

10 0,7K_u

5кГц 530кГц f_T=8МГц

10 100 10³ 10⁴ 10⁵ 10⁶ 10⁷ f, Гц

Рис. 3.

Определим входное и выходное сопротивления усилителя. Для неинвертирующего включения:

Для ОУ с входным каскадом на биполярных транзисторах входное сопротивление для дифференциального сигнала

r_вх.диф. 10⁶ Ом,

а для синфазного сигнала

r_{вх.синф. .} 10⁹ Ом.

Для рассчитываемого усилителя можно считать, что:

R_вх. 10⁹ Ом.

В случае инвертирующего усилителя сопротивление R_вхR₁ , что значительно меньше R_вх неинвертирующего.

Выходное сопротивление усилителя на ОУ с обратной связью, как для неинвертирующего, так и для инвертирующего включения определяется по формуле:

Обычно rвых.оу  1,5кОм.