Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Немцов М.В. -> "Электротехника и электроника." -> 110

Электротехника и электроника. - Немцов М.В.

Немцов М.В., Немцова М.Л. Электротехника и электроника. — М.: Академия, 2007. — 424 c.
Скачать (прямая ссылка): elektroteh2007.djvu
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 130 >> Следующая

Инвертирующий усилитель. В инвертирующем усилителе используется параллельная отрицательная обратная связь по напряжению, а цепи источника сигнала и обратной связи с сопротивлениями Rx и R0x. подключаются к инвертирующему входу операционного усилителя (рис. 15.21).
Составим систему уравнений по первому (для узла А) и второму (для контуров / и 2) законам Кирхгофа:
. -о;
Ao.A.c + мн = мвхОУ = 0>
мвх ~~ ZJ1Z1Jx = мвхоу = 0>
(15.15)
где іос, /вх, /вдоу — токи в цепях обратной связи, на входе инвертирующего усилителя и на входе ОУ.
364
Из системы уравнений (15.15) следует соотношение между напряжениями на входе и выходе инвертирующего усилителя и его входное сопротивление
(15.16)
Напряжения на входе и выходе инвертирующего усилителя имеют разные полярности, а отношение их абсолютных значений определяет коэффициент усиления напряжения
Выходное сопротивление инвертирующего усилителя, как и неинвертирующего (15.14), мало.
Избирательный усилитель. В избирательном усилителе (рис. 15.22, а) цепь параллельной отрицательной обратной связи по напряжению содержит резонансный заградительный фильтр (см. рис. 4.42, а). При синусоидальном напряжении ывх для расчета усилителя применим комплексный метод.
Для разделения постоянной и переменной составляющих тока в цепь обратной связи включен конденсатор большой емкости С{, сопротивлением которого Ха можно пренебречь.
Заменив в (15.16) напряжения «вхи ыВЬ1х комплексными напряжениями 0ВХ и 0ВЫХ, а сопротивление цепи отрицательной обратной связи R0c комплексным сопротивлением заградительного фильтра
K11 =
(15.17)
z = jXL(-jXc) - }XL-jXc
1- (U2LC'
j(uL
L С
C1
HH
U1
о-
*1 U1
о
о-
'рез
а
б
Рис. 15.22
365
найдем комплексный коэффициент усиления напряжения избирательного усилителя
Ки = АГ„(со)е^<ю) = -2н. = -1 = /t ~{™L-
Tl Ti /1 -лі і
Um R (1-(u2LC)R1
и его амплитудно-частотную характеристику
К „(со) = i-^ , . (15.18)
"К 1(1-CO2LC)J Л,
При резонансной угловой частоте COp63 = l/vXC значение коэффициента усиления напряжения K11-* °° (на рис. 15.22, б — непрерывная линия). С учетом потерь энергии в реальном резонансном заградительном фильтре АЧХ избирательного усилителя будет отличаться от идеальной (на рис. 15.22, б — штриховая линия).
Использование в цепи обратной связи заградительного RC-филъ-тра {см. рис. 4.43, а) приводит к аналогичным результатам. Однако /?С-филыры проще для практической реализации и поэтому во многих случаях оказываются предпочтительнее резонансных заградительных. Такие фильтры на основе ОУ называют активными RC-филътрами.
15.8. Усилители мощности
Усилитель мощности обычно является последним каскадом в цепи усиления сигнала. К его выходу подключается приемник большой мощности. Поэтому одним из важных параметров усилителя мощности является его КПД.
Для усиления синусоидальных и других двухполярных сигналов наибольшим КПД обладает двухтактный усилитель мощности, типовая схема которого на основе эмиттерных повторителей с малыми выходными сопротивлениями (см. подразд. 15.2) приведена на рис. 15.23, а. Постоянные составляющие напряжений на резисторах R1 и R\ обеспечивают смещения р-и-переходов между эмиттерами и базами транзисторов, необходимые для работы эмиттерных повторителей в классах В или A? (см. рис. 15.5, б). При этом КПД усилителя мощности равен
г, = ^400 < 78,5%, Pe
где РЕ =-f?K/Kmsinra/dco/ = 2?K/Km/7t и Рн = "т — мощ-
«о 2
ность двух источников питания с постоянными ЭДС Ек и цепи
366
Il VDl
17_VD2
a
б
Рис. 15.23
нагрузки при условии 1нт < 1Кт и UKm < Ек, а напряжение на выходе "н = "вых= КнОк\ - чсг) близко по форме к синусоидальному напряжению на входе.
Изменение температуры изменяет значение порогового напряжения проводимости перехода между эмиттерами и базами транзисторов, что нарушает их согласованную работу. Для устранения этого явления вместо резисторов /?і и R\ включают смещенные в прямом направлении диоды (см. рис. 15.23, б), пороговое напряжение проводимости которых (см. рис. 13.5) имеет такой же температурный коэффициент.
15.1. Назовите три основных типа усилительных каскадов на биполярных транзисторах.
15.2. В чем заключаются основные различия усилителей классов А и В?
15.3. Назовите три основных типа усилительных каскадов на полевых транзисторах.
15.4. Почему усилительный дифференциальный каскад постоянного тока не усиливает электрические помехи (атмосферные, сетевые и т.д.)?
15.5. Каков порядок значений входного и выходного сопротивлений и коэффициента усиления напряжения операционных усилителей?
15.6. Какое значение сопротивления должна иметь цепь обратной связи неинвертирующего усилителя (см. рис. 15.19), чтобы его коэффициент усиления напряжения равнялся K11 = 50 при сопротивлении R1 = I,5 кОм?
Ответ: 74,5 кОм.
ЗАДАЧИ И ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
15.7. Перечислите свойства идеального операционного усилителя.
ГЛАВА 16
ЭЛЕКТРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА
16.1. Генераторы синусоидальных колебаний
Генераторы синусоидальных колебаний преобразуют электрическую энергию источников при постоянном токе в электрическую энергию при синусоидальном токе требуемой частоты. Различают генераторы с самовозбуждением (автогенераторы) и независимым возбуждением. Последние представляют собой усилители мощности, усиливающие сигналы автогенераторов малой мощности.
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed