
- •Резонансный усилительный каскад по схеме с общим эмиттером.
- •Транзисторный каскад с общим эмиттером (эмиттерный повторитель)
- •Практические схемы эмиттерных повторителей
- •Выходные каскады.
- •Усилители постоянного тока
- •Интегральные микросхемы операционных усилителей и их применение
- •1. Инвертирующий усилитель.
- •Неинвертирующий усилитель
- •Основные характеристики и параметры интегральных микросхем оу.
- •Коррекция частотных характеристик оу. Приведение лачх к стандартному виду.
- •Схемы с частотно-зависимыми цепями обратной связи.
- •Активные rc-фильтры на основе операционных усилителей.
- •Разработка схем активных фильтров по заданным требованиям к их лачх
- •Схемы для выполнения алгебраических операций.
- •Генераторы на операционных усилителях.
- •Генераторы импульсных сигналов.
- •Генераторы линейно изменяющегося напряжения.
- •Применение операционных усилителей в схемах логической обработки аналоговых сигналов.
- •Схемы аналоговой обработки радиосигналов.
- •Схемы фазовой автоподстройки частоты (фапч) и их применение.
- •1. При (режим биений)
- •Схемотехника функциональных устройств схемы фапч.
- •Применение систем фапч.
- •Источники электропитания от сети переменного тока
Схемы для выполнения алгебраических операций.
Сумматоры.
Инвертирующий сумматор.
Схема предназначена для суммирования напряжений нескольких источников и имеет следующий вид
Выходное напряжение в этой схеме Uout определяется падением напряжения на резисторе R4, которое, в свою очередь, равно произведению суммы токов, протекающих через резисторы R1, R2 и R3 на сопротивление R4: Uout= -(U1/R1+U2/R2+U3/R3)R4. При условии, что R1=R2=R3=R4 получаем Uout=-(U1+U2+U3). Очевидно, что полученный результат справедлив для произвольного числа входов.
Неинвертирующий сумматор. Его схема реализуется в виде:
Напряжение на выходе этой схемы может быть определено, как произведение напряжения на неинвертирующем входе на коэффициент усиления по этому входу, равный 1+R2/R1. Примем, что R1=R2=R3=R, тогда, применяя метод суперпозиции, получим, что напряжение на входе со значком (+) равно: U(+)=(U1+U2+U3)1/3. Очевидно, что для того, чтобы выходное напряжение равнялось сумме входных, коэффициент усиления по неинвертирующему входу должен равняться трем, т.е. R2/R1=2. Для произвольного числа входов n это отношение должно равняться (n-1).
Логарифмический усилитель.
Схема предназначена для выполнения операции логарифмирования сигнала и имеет следующий вид:
В цепи отрицательной обратной связи этой схемы использован полупроводниковый диод, для которого предполагается следующая зависимость тока от приложенного напряжения:
,
где
-ток насыщения (утечки) обратно -смещенного
диода,
-
напряжение, приложенное к диоду,
-
так называемый тепловой потенциал,
-
постоянная Больцмана (см. курс физики),
-
температура окружающей среды в градусах
Кельвина,
-
заряд электрона. При комнатной температуре
тепловой потенциал составляет примерно
(20-25) милливольт. Величина тока насыщения
в зависимости от типа диода лежит в
пределах (1-100) микроампер. В рассматриваемой
схеме ток, протекающий через диод, равен
U1/R. Выходное напряжение определяется
падением напряжения на диоде и может
быть определено, как
,
откуда
,
следовательно, выходное напряжение
определяется логарифмической зависимостью
от входного.
Антилогарифмический усилитель.
Реализуется в соответствии со схемой:
В этой схеме к диоду приложено напряжение
U1, следовательно, выходное напряжение,
определяемое произведением тока через
диод на сопротивление R, равно:
.
Используя схемы логарифмического, антилогарифмического усилителей и сумматора можно реализовать схему перемножителя.
Проследив по схеме преобразования сигналов Ux и Uy, нетрудно убедиться в том, что Uz=-UxUy.
Используя схемы перемножителей, можно получить схемы для выполнения операций деления и извлечения квадратного корня. Схема деления напряжения U2 на напряжение U1 имеет вид:
В этой схеме перемножитель включен в цепь отрицательной обратной связи ОУ, его выходное напряжение Uz=U1U3. Под действием этого напряжения через резистор R2 протекает ток i2=Uz/R2, который, с учетом нулевого потенциала на инвертирующем входе, должен быть равен и противоположно направлен току через резистор R1, i1=U2/R1. Таким образом, приходим к выводу, что справедлива формула Uz/R2=-U2/R1. С учетом того, что Uz=U1U3, получаем
.
На базе рассмотренной схемы можно
реализовать операцию извлечения
квадратного корня. Для этого достаточно
на оба входа перемножителя подать
напряжение с выхода ОУ, т.е. U3. При условии
R1=R2 и U1=U3 получаем
.
При разработке практических схем с применением перемножителей можно использовать специально разработанную интегральную микросхему аналогового перемножителя типа 525ПС1.