Схемне ввімкнення операційних підсилювачів
Інвертуюче, неінвертуюче та диференційне ввімкнення операційних підсилювачів. Умови використання того чи іншого варіанту в залежності від підсилюваного сигналу, що подається на вхід ОП, а також від зовнішніх компонентів, що під'єднуються до нього.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 18.11.2013 |
| Размер файла | 284,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лекція
Схемне ввімкнення операційних підсилювачів
1. Інвертуюче ввімкнення операційних підсилювачів
підсилювач інвертуючий сигнал схемний
Схема інвертуючого ввімкнення ОП показана на рис. 1, а, Через те, що підсилення ОП дуже велике, то з невеликою помилкою можна вважати таку модель ідеальною, що відповідає виконанню умов КпU > ? та КпІ > ?, де КпU та КпІ - коефіцієнти підсилення за напругою і струмом без зворотного зв'язку. Якщо при цьому охопити підсилювач паралельним зворотнім зв'язком за напругою через резистор R2, то будь-який незначний сигнал на виході підсилюється і передається по колу зворотнього зв'язку у вхідне коло ОП, компенсуючи вхідний сигнал таким чином, що в стані рівноваги (в стаціонарному режимі) Uвх = 0. Оскільки вхідний опір підсилювача також великий, то можна вважати, що струм джерела сигналу Ід протікає лише через резистор R2, спад напруги на якому за рахунок цього струму
UR2 = I2R2 = - IдR2 = - Eд(R2/R1). (1)
Оскільки потенціал у точці А, де додаються струми, практично дорівнює нулю, то
Uвих = UR2 = - Eд(R2/R1), (2)
звідки одержимо коефіцієнт підсилення ОП з врахуванням того, що коефіцієнт передачі напруги зворотного зв'язку вU = R1/R2.
КпUзз = Uвих/Eд = - R2/R1= - (1/вU). (3)
Знак «-» у рівнянні (3) вказує на інвертування фази (полярності) вхідного сигналу.
Вхідний і вихідний опори такої моделі в першому наближенні визначаються рівняннями
Rвх ? R1; Rвих = 0. (4)
Співвідношення (1) - (4) для реального ОП виконуються з деякими на6лиженнями.
На рис. 1, б зо6ражена принципова схема підсилювального каскаду на мікросхемі 140УД1А. При вказаних номіналах навісних компонентів схеми підсилення від6уваеться в смузі частот до 2МГц з коефіцієнтом підсилення 60, що досить точно відповідає формулі (3). Ланка С1, R4 призначена для корекції частотної характеристики підсилювача.
Рис. 1
2. Неінвертуюче ввімкнення операційних підсилювачів
Модель неінвертуючого ввімкнення ОП показана на рис. 2, а. Напруга зворотнього зв'язку, що знімається з подільника напруги R1, R2, пропорційна вихідній напрузі підсилювача
Uзз = UвихR2/(R1 + R2)= вU Uвих (5)
Беручи до уваги, що коефіцієнт підсилення ідеального ОП визначається рівнянням (3), для неінвертуючого підсилювача одержимо
КпU = 1/вU =(R1 + R2)/R2 = 1+ R1/R2. (6)
Якщо R1 = 0, то КпU = 1, Rвх = R2 і ОП стає неінвертуючим повторювачем напруги. Однак такий повторювач передає постійну напругу, не вносячи додаткового зсуву фази.
Вхідний опір реального неінвертуючого підсилювача з врахуванням зворотнього зв'язку великий:
Rвх = Rвх. м (1 + вU КпU), (7)
де Rвх м - власний вхідний опір мікросхеми; КпU - коефіцієнт підсилення мікросхеми без зворотнього зв'язку.
Рис. 2
Вихідний опір реального неінвертуючого підсилювача
Rвих = Rвих. м [1/(1 + вU КпU)], (8)
де Rвих. м - власний вихідний опір мікросхеми.
Принципова схема неінвертуючого підсилювача змінного струму на мікросхемі 140УД1А показана на рис. 2, б. Верхня частота смуги пропускання підсилювача така сама, як і в підсилювачі на рис. 1, б.
3. Диференційне ввімкнення операційних підсилювачів
Диференційне ввімкнення ОП (рис. 3, а) поєднує інвертуючу та неінвертуючу схеми. Вмикання ОП, як у диференційному підсилювачі, призначене для підсилення різниці напруги ЕД2 - ЕД1. Для того, щоб одержати рівняння коефіцієнта передачі схеми, врахуємо, що струми джерел сигналів не розгалужуються на входи підсилювача, а різниця напруг між входами ОП - ? 0, тобто ? .
При цьому для схеми справедлива система рівнянь
(ЕД1 - )/ R = ( - Uвих)/NR, = ЕД2NR/[R (N + 1)] = NЕД2 /(N + 1), розв'язок якої
Uвих = N(ЕД2 - ЕД1). (9)
Отже, коефіцієнт передачі ОП з диференційним входом визначається відношенням Uвих /(ЕД2 - ЕД1) і дорівнює сталому коефіцієнту N, що враховує співвідношення між значеннями зовнішніх опорів.
Рис. 3
На рис. 3, б показано принципову схему диференційного вмикання ОП на мікросхемі 153УД1 з КпU = 10. Співвідношення опорів резисторів R1, R3 та R2, R4 підтверджують правильність теоретичних висновків формули (9).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Призначення пристроїв підсилення та перетворення і вимоги, що пред’являються до них. Основи застосування інтегральних операційних підсилювачів. Модуляція постійної вхідної напруги здійснюється за рахунок періодичного замикання і розмикання ключа.
реферат [2,0 M], добавлен 20.03.2016Схема паралельного резонансного контуру. Частотні характеристики повного опору складних контурів. Індуктивно-зв'язані електричні кола: загальні відомості; однойменні затискачі; зустрічне й узгоджене ввімкнення котушок; коефіцієнт зв'язку; синусоїдна ЕРС.
реферат [252,4 K], добавлен 26.01.2011Вибір структурної і принципової електричної схеми цифрової обробки сигналу. Прийняття та обробка сигналу, цифрування, з'ясування величини й напрямку відхилення прийнятого сигналу від передвіщеного й на підставі цих даних сформування керуючої напруги.
дипломная работа [83,8 K], добавлен 14.12.2010Деформація - зміна форми чи об’єму твердого тіла, яка викликана дією зовнішніх сил. Залишкова деформація та межа пружності. Дослідження залежності видовження зразка капронової нитки від навантаження. Визначення модуля Юнга для капрону. Закон Гука.
лабораторная работа [80,5 K], добавлен 20.09.2008Динамічна характеристика за постійним та змінним струмом. Вибір положення робочої точки за умови реалізації режиму класу А та амплітуди сигналів. Визначення вихідної корисної потужності. Розрахунок підсилювального каскаду у режимі малого сигналу.
контрольная работа [371,1 K], добавлен 16.01.2011Вибір конструкції теплообмінних апаратів. Теплове навантаження теплообмінника. Коефіцієнт використання поверхні нагріву, гідравлічного тертя для ізотермічного турбулентного руху в трубах. Розрахунок теплової ізоляції. Потужність електродвигунів насосів.
курсовая работа [133,6 K], добавлен 25.11.2014Газовий, диференціальний, максимальний струмовий захист трансформатора від зовнішніх коротких замикань. Максимальний спрямований та струмовий захист від ненормальних режимів. Захист блокування віддільника. Перевірка трансформаторів струму.
курсовая работа [309,2 K], добавлен 28.11.2010Особливості поглинання енергії хвилі коливальними однорідними поверхневими розподілами тиску. Характеристика та умови резонансу. Рекомендації щодо підвищення ефективності використання енергії системою однорідних осцилюючих поверхневих розподілів тиску.
статья [924,3 K], добавлен 19.07.2010Проблеми енергетичної залежності України від Росії та Європейського Союзу. Розробка концепцій енергетичного виробництва та споживання готових енергетичних ресурсів. Залежність між підходом до використання енергетичних ресурсів та економічною ситуацією.
статья [237,2 K], добавлен 13.11.2017Лінійна залежність між деформацією й механічними напруженнями в основі закону Гука. Види деформації, їх класифікація в залежності від поведінки тіла після зняття навантаження. Крива залежності напруження від деформації розтягу. Форма запису закону Гука.
реферат [110,4 K], добавлен 26.08.2013Історія розвитку волоконно-оптичних датчиків і актуальність їх використання. Характеристики оптичного волокна як структурного елемента датчика. Одно- і багатомодові оптичні волокна. Класифікація волоконно-оптичних датчиків і приклади їхнього застосування.
реферат [455,0 K], добавлен 15.12.2008Процес навчання фізики в основній школі. Методика використання методу розмірностей на різних етапах вивчення компонентів змісту шкільного курсу фізики. Оцінка впливу методу аналізу розмірностей на розвиток когнітивних та дослідницьких здібностей учня.
курсовая работа [349,7 K], добавлен 09.03.2017Розрахунок символічним методом напруги і струму електричного кола в режимі синусоїдального струму, а також повну потужність електричного кола та коефіцієнт потужності. Використання методу комплексних амплітуд для розрахунку електричного кола (ЕК).
контрольная работа [275,3 K], добавлен 23.06.2010Вдосконалення систем опалення. Організація обліку й контролю з використання енергоносіїв. Аналіз досвіду застосування систем опалення іноземними державами. Головні умови раціонального застосування теплонасосних установок. Регулювання в системах опалення.
практическая работа [33,7 K], добавлен 31.10.2012Системи рівнянь для розрахунку струмів і напруг в простому і складному електричних колах. Умови використання методу обігу матриці і формул Крамера. Оцінка вірогідності значення струмів згідно закону Кіргхофа. Знаходження комплексного коефіцієнта передачі.
курсовая работа [255,3 K], добавлен 28.11.2010Характеристика споживачів електричної енергії. Вихідні дані і визначення категорії електропостачання. Розрахунок електричних навантажень підприємства і побудова графіків навантажень. Економічне обґрунтування вибраного варіанту трансформаторів.
курсовая работа [283,4 K], добавлен 17.02.2009Розробка раціонального варіанту електропостачання споживачів підстанції з дотриманням вимог ГОСТ до надійності і якості електроенергії, що відпускається споживачам. Розробка електричної схеми і компоновка підстанції, вибір основного устаткування.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.05.2009Класифікація теплообмінних апаратів. Теплова схема промислової теплоенергоцентралі з турбінами типа Т. Розрахунок підігрівників живільної води низького тиску та багатоступеневої випарної установки. Вибір оптимального варіанту багатоступеневої системи.
курсовая работа [868,3 K], добавлен 19.03.2014Сутність імпульсної модуляції. Спектральне представлення АІМ-, ШІМ-, ФІМ- та ЧІМ-сигналів. Структура амплітудного спектра АІМ-сигналу з відеоімпульсним переносником при стовідсотковій однотональній модуляції. Послідовність імпульсів прямокутної форми.
реферат [168,4 K], добавлен 07.01.2011Поняття хімічного елементу. Утворення напівпровідників та їх властивості. Електронно-дірковий перехід. Випрямлення перемінного струму, аналіз роботи тиристора. Підсилення електричного сигналу, включення біполярного транзистора в режимі підсилення напруги.
лекция [119,4 K], добавлен 25.02.2011
