Погрешности от входных токов оу. Способы компенсации.
Идеальный ОУ обладает нулевыми вх. токами и нулевым Uсм, бескон. вх.сопротивлением и нулевым входным.
Входные
токи.
У
ОУ вх.токи измеряются следующим образом:В
реальных схемах без коррекции не
обойтись.Реальный ус-ль обладает вх.
токами и Uсм,
создающими вх. напряжение при нулевом
потенциале на входе. В рез-те с течением
времени нап-ние инвертора изменяется
до тех пор пока ус-ль не насытится.
Генератор прямоугольных колебаний на основе оу. Порядок расчета. Достоинства, недостатки
Г
енератор
предназначен
для формир-я незатухающих прямоуг.
колебаний заданной частоты и используется
в узлах преоразов. техники для формир-я
питающего и синхронизирующего напряжений.
Основные
параметры:
период (частота), длит-сть импульса и
длит-сть паузы, или скважность (отношение
длит-сти импульса к периоду). генератора
прямоуг. колебаний на рис. ОУ запитывается
симметр. двухполярным напряжением
,
.
Генератор прямоуг. колебаний на основе ОУ
ОУ
имеет 2 ОС. Отрицательная – с выхода ОУ
через резистор
на инверт. вход, положительная – с
выхода ОУ через резистор
на неинверт. вход.
Uвых=
Uсм,
U(+)=
Принцип
действия:
После подачи Uпит.
на ОУ напряжение на инверт. входе
равно 0, т.к. напряжение на конденсаторе
скачком измениться не может. Напряжение
же на выходе ОУ (определяемое быстродействием
ОУ) установится в одно из двух возмож.
значений: либо
,
либо
,
где
– макс. вых. напряжение ОУ при зад. Uпит.
Причина:
несовершенства ОУ (наличия Eсмещ.,
вх. токов, шумов, неодновременности
подачи Uпитающ.
и пр.).
В
ременные
диаграммы
На
выходе ОУ формируются колебания прямоуг.
формы с амплитудой
.
При выводе количеств. соотношений пусть
,
а коэф-т делителя, обеспечив. положит.
ОС,
.
Для нахождения интервала времени
,
где Т – период колебаний, можно записать
,
где
,
.
Разрешая это уравнения относительно
,
можно получить
,
или
.
При симметричности значений
и
,
период колебаний не зависит от напряжения
питания ОУ.
Недостатки:
- зависимость частоты формирующихся колебаний от напряжения ОУ, которое зависит от нагрузки и от типа используемого усилителя;
- неодинаковые положительные и отрицательные напряжения насыщения.
Это приводит к тому, что ф-лы от частоты колеб-й получаются более сложными и, кроме того, длит-сть не равна паузе.
Для предотвращения этих недостатков необходимо выходное напряжение ОУ фиксировать, например с использованием схемы параметрического стабилизатора напряжения.
Скважность – отношение периода к длит-сти периода. Если длит-сть = паузе, то скважность=2.
Варианты исполнения генератора прямоугольных колебаний.
Скважность
– отношение периода к длит-сти периода.
Если длит-сть = паузе, то скважность=2.Д
ля
обеспечения прецизионности генератора
на выходе ОУ устан-ют
2-хполярный ограничитель (2-ханодный стабилитрон) – КС 191 (Д818).
Регулировка скважности: Для этого вводятся 2 диода и переменный резистор. R1+R2=Rп.
С помощью Rп можно производить регулировку соотношения длит-сти и паузы, не изменяя при этом период, но изменяя скважность. При полож. полуволне открыт диод VD2 и постоянная времени t=R1*C. При отриц. полуволне открыт диод VD1 и постоянная времени t=R2*C.
T=t1+t2=C*(R1+R2)=Rп*C
Q=T/tп= Rп*C / R2*C = Rп / R2
Часто требуется схема с раздельной регулировкой длит-сти и паузы
tп=С*R2
tп=С*R1