Рейтинг@Mail.ru
Rambler's Top100




Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

реферат на тему: Исследование усилительных каскадов

скачать реферат

/ К)0.

Дифференциальное включение ОУ.

Схема дифференциального включения ОУ (рис.3.7) использует инвертирующий и неинвертирующий входы

рис.3.7

Дифферециальный усилитель (ДУ) усиливает дифференциальные входные сигналы Uвх.диф.=(Uc2Uс1), действующие между инвертирующими и неинвертирующими входами усилителя. ДУ ослабляет синфазные входные сигналы Uвх.синф.=Uc2=Uс1, действующие между входами усилителя и общей точкой («землей»). Ослабление Uвх.синф. происходит только в том случае, если модули коэффициентов усиления по инвертирующему (вход 1) и неинвертирующему (вход 2) входами равны. Из формул (3.3) и (3.7) следует, что при одних и тех же элементах R1 и Rос, в инвертирующем и неинвертирующем усилителях ¦K ¦K+. Для их выравнивания в ДУ перед входом «+» включается делитель напряжения R3, R2 с коэффициентом деления R2/(R2+R3), обеспечивающий результирующий коэффициент усиления по входу2:

(3.11)

При обеспечении равенства

(3.12)

из (3.11) следует, что

.

В этом случае при подаче на входы 1, 2 сигналов Uc2, Uс1, напряжение на выходе усилителя равно

. (3.13)

Из (3.13) следует, что ДУ ослабляет синфазные сигналы

Uвх.синф.=Uc2=Uс1

так как при этом

Uвых=(Uвх синф К+*)/ Fs ус > 0,

где Fs ус - коэффициент ослабления синфазных сигналов дифференциальным усилителем на ОУ (сам ОУ имеет коэффициент ослабления синфазных сигналов Fs). В идеальном ДУ когда Fs и абсолютно точно выполняется (3.12), величина Fs ус . На практике из-за ограниченности Fs реальных ОУ и неточности выполнения (3.12) наблюдается конечная величина Fs ус.. Для ее увеличения при заданном типе ОУ часто применяют вместо дискретных сопротивлений R1, R2, R3, Rос интегральные резистивные матрицы сопротивлений, выполненные на одной подложке по одному технологическому циклу. Значения сопротивлений резистивных матриц при действии дестабилизирующих факторов (температура, старение и др.) изменяются по одинаковому закону, при этом условие (3.12) выполняется с высокой точностью (с относительной погрешностью 10-3…10-4). Это позволяет достигнуть в ДУ на ОУ, работающих в широком диапазоне температур окружающей среды, значения Fs ус. , близкие к Fs. При использовании в ДУ дискретных сопротивлений R1, R2, R3, Rос увеличение Fs ус. может быть достигнуто только в узком температурном диапазоне путем подстройки сопротивлений для обеспечения (3.12), (3.13) с требуемой точностью. Дифференциальные сигналы в ДУ, как следует из (3.13), усиливаются с коэффициентом усиления

(3.14)

3.4. Влияние напряжения и токов смещения на работу усилителя на ОУ

Наличие Uсм и см приводит к возникновению в усилительном каскаде на этом ОУ выходного напряжения сдвига Uвых.сдв при нулевом входном сигнале. Амплитудные характеристики неинвертирующего усилителя при различных Uвых.сдв приведены на рис.3.8.

Рис.3.8.

Видно, что наличие Uвых.сдв 0 приводит к погрешности усиления полезных сигналов, а так же к изменению динамических диапазонов входных сигналов положительной и отрицательной полярности. Величина Uвых.сдв определяется параметрами ОУ и схемой его включения. Порядок оценки Uвых.сдв в усилителях на ОУ. 1. В анализируемом усилителе определяют эквивалентное сопротивление R по постоянному току между входом «» ОУ и общей точкой («землей») и эквивалентное сопротивление R+ по постоянному току между входом «+» ОУ и общей
Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ




точкой (R+ и R определяют с учетом сопротивления Rс источников сигналов по постоянному току). 2. Рассчитывают напряжения, вызываемые см1, см2 на инвертирующем и неинвертирующем входах усилителя

U1=см1 R , U2=см2 R+.

3. Рассчитывают коэффициенты усиления К+ и К на постоянном токе. 4. Рассчитывают Uвых.сдв по формуле

Uвых.сдв = К+Uсм + К U1 + К+U2 (3.15)

Например, для схемы инвертирующего усилителя (рис.3.2) при RcR1,

R =R1Rос / (R1+Rос), R+=R2,

Uвых.сдв. Rос[(Uсм+см2R2)/R1 - см1], (3.15а) для схемы неинвертирующего усилителя Uвых.сдв. Rос[(Uсм+см2Rс)/R1 - см1], (3.15б)

3.5. Измерение напряжения и токов смещения ОУ

Измерение Uсм Из формул (3.3), (3.7), (3.15) следует, что Uсм можно определить по выходному напряжению усилителя при R =R+=0, то есть путем измерения Uвых. В схеме повторителя рис.3.9. при R =0.

рис.3.9.

Uсм= Uвых (3.16) R+=0 R =0.

Измерение см1 и см2 При R+=0, R 0 (см. формулу (3.15)) Uвых= Uсм см1 R , откуда

(3.17) аналогично, при R =0, R+0, Uвых= Uсм+ см2 R+,

(3.18) Определив см1 и см2 , рассчитывают см и р по формулам (3.1) и (3.1а).

4.ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

В состав лабораторной установки входят: 1) лабораторный макет; 2) лабораторный блок питания (типа ТЭС 13); 3) универсальный вольтметр (типа В7-15, В7-16). Лабораторный макет содержит: а) усилитель на ОУ (типа К140УД9) с коммутационными элементами, обеспечивающими набор схем инвертирующего усилителя, повторителя напряжения, не инвертирующего усилителя; б) дифференциальный усилитель на ОУ с внешними сопротивлениями, выполненными на микросхемной резистивной матрице (типа 301НР1); дифференциальный усилитель включается специальным переключателем (Вкл) и расположен в правой нижней части лицевой панели лабораторного макета; в) два встроенных источника регулируемого постоянного напряжения (Uвых= 1.5…+1.5В), расположенных на верхней части корпуса лабораторного макета (U1, U2); г) встроенное переменное сопротивление (для измерения Rвых усилителя), выводы которого расположены в левой верхней части лицевой панели лабораторного макета; д) встроенный источник регулируемого постоянного напряжения, предназначенного для компенсации напряжения смещения усилителя (с возможностью грубой и плавной регулировки), расположенный в левой нижней части лицевой панели лабораторного макета. Питание лабораторного макета осуществляется от источника постоянного напряжения Еп=24…30В. Внешний вид лицевой панели с нанесенной на нее принципиальной схемой лабораторного макета представлен на рис.4.1.

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.1. Измерение токов и напряжения смещения.

а) Набрать на лабораторном макете схему повторителя напряжения (рис.3.9.), обеспечив R =0 и R+=0. Измерить Uвых усилительного каскада, Uсм=Uвых. б) Набрать на лабораторном макете схему повторителя напряжения (рис.3.9.), обеспечив R+=0 и R =1 Мом. Измерить Uвых , рассчитать см1 по формуле (3.17), используя значение Uсм, полученные в пункте а. в) Набрать на лабораторном макете схему повторителя напряжения (рис.3.9.), обеспечив R =0 и R+=1 Мом. Измерить Uвых , рассчитать см2 по формуле (3.18). г) Определить см и р по формулам (3.1) и (3.1а). Занести результаты в таблицу 5.1. Таблица 5.1. тип ОУUсмсм1см2смрК14ОУД9 5.2. Исследование инвертирующего усилителя

а) Набрать на лабораторном макете схему инвертирующего усилителя (рис.3.2),

скачать реферат
1 2 3

Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

Внимание! Студенческий отдых и мегатусовка после сессии!


Обратная связь.

IsraLux отзывы Израиль отзывы