Главная Промышленная автоматика.

моино регулировать, подавая иа вывод 2 внсшпее Ийпряже!!»;.-, отключив предварительно В1.в0д 2 от земли. Зависимость коэффищкнта усиления от ll-i приведена иа р!!С. 2-18.

Рис. 2-18. Зависимость коэффициента усиления ДУ К198УТ1 от напряжения иа выводе 2.

дБ 30

К19ВУТ1

5 -3 -1

1 В

МИКРОСХЕМА К1«8УН1

Микросхема К198УН1 представляет собой несимметричный ДУ (П-ТЗ) с эмиттерным повторителем Г4 на выходе (рис. 2-19, о). Типовая схема включения микросхемы К198УН1 приведена на рис. 2-19, б. Номинальные напряження нитання микросхемы плюс 6,3 В, минус 6,3 В. Допустимые отклонения напря-

+и„„ Контрольный. 120 10


ИМС1

Вход ISO 2,7н

JT"?

Контрольный


Рис. 2-19. Принципиальная схема ДУ К198УН1 (о) и типовая схема его включеипя {б).

жения питания от номинальных значении ±10%. Предельно допустимое входное (дифференциальное) напряжение при /вх2 мА не более ±4 В. В зависимости от коэффициента усиления и коэффициента шума микросхемы делятся иа группы А, Б и В.

Электрические параметры микросхемы К198УН1 при номинальных напряжениях питания и 1,8 кОм приведены в табл. 2-9.

Регулировку усиления ДУ можно также осуществлять подачей входного сигнала на вход ГСТ (рис. 2-20,а). В зависимости от значения напряжения Урег происходит перераспределение тока между транзисторами Т1 и ТЗ; при закрытом транзисторе Т1 весь ток поступает иа транзистор ТЗ. Этот ток, проходя через резистор \R5, создает на нем максимальное падение напряження, которое через эмнттерный повторитель Т4 передается на выход схемы. Увеличивая по-



Параметр

Нормы иа параметры К19£УН1

i, "С

Режим измерения

А 1 Б

/пот, мА

25 -45; 85

г/вх=о,1 В, /=10 кГц

Ку и

4 1 2

/вых=0,8.В, if =10 кГц

-45--f25; 25-85-

Кшг дВ

/=1 кГц, Rr=l,2 кОм, t/per =

= 1,5 В

/вых.млкс, в

2 1 2 1

/=10 кГц

Сг, %

f/Bbix = 20 мВ, /=10 кГц, •Uj,ev =

=0-М,5 В

h. МГц

1 j 25

ивых=-3 дБ

Rix, кОм

г7вх=0,3 В, /=10 кГц

ложитсльное напряжение f/per, можно поддерживать постоянным уровень выходного напряжения схемы при увеличении сигнала на ее входе, т. е. схема может работать в режиме АРУ. Зависимость коэффициента усиления усилителя от ре-

R1 2,1 к tUper ?+и./7 11

15,0

И MCI S

К198УН1

R2 1к

RZ 680

R4 390

Вых -О

10 5 О

-5 -10 -15 -20 -25 -30 -35

-0,2 О 0,2 0,4 0,6В

Рис. 2-20. Схема регулируемого усилителя (а) и зависимость коэффициента усиления ДУ К198УН1 от регулирующего ИЕ-рл.рния (б).

гулирующего напряжения приведена на рис. 2-20, б. Дли регулировки уровня выходного напряжения в пределах 1-3 В сопротивление резистора (рис.

2-20, а) можно подбирать в пределах 470-820 Ом.



Раздел третий ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Операционный усилитель (ОУ) - это усилитель с большим коэффициентом усиления и непосредственными связями, применяемый в основном в качестве активного элемента в схемах с обратными связями. При достаточном коэффициенте усиления операционного усилителя по напряжению передаточная характеристика устройства вместе с цепями обратной связи может являться функцией только пара.метров цепей обратной связи, не зависящих от усилителя.

Помимо выполнения с помощью ОУ традиционных математических операций, таких как суммирование, вычитание, интегрирование и дифференцирование, на ОУ реализуют всевозможные усилители постоянного тока, усилители переменного напряжения и тока, логарифмические усилители, видеоусилители, усилители-ограничители, повторитечи напряжений (буферные схемы), активные фильтры, модуляторы (амплитудные, частотные, широтно-импульсные) и демодуляторы, аналоговые умножители и делители, функциональные преобразователи, компараторы, генераторы гармонических колебаний, генераторы колебаний прямоугольной и треугольной формы, ждущие мультивибраторы, формирователи напряжений, схемы задержек, цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи и др. [4, 6, 8].

Операционный усилитель тем точнее будет реализовать заданную для пего конкретной схемой включения функцию, чем ближе его параметры будут приближаться к параметрам идеального операционного усилителя. Идеальный ОУ характеризуется следующими свойствами электрических параметров:

напряжение смещения О В;

напряжение выхода О В при напряжении входа О В; температурный дрейф напряжения смещения О В./°С; входной ток О А; входное сопротивление оо Ом;

синфазное входное напряжение - полный диапазон напряження питания;

дифференциальное напряжение на входе - разность напряжений питания;

коэффициент усиления по напряжению оо;

коэффициент ослабления синфазного си.гнала оо, дБ;

полоса единичного усиления оо, Гц;

полоса пропускания по полной мощности оо, Гц;

скорость нарастания выходного напряжения то, В/с;

время нарастания выходного напряження О с;

выходной ток определяется возможностями источников питания;

выходное сопротивление О 0,vi;

потребляемый ток О А.

Реально идеальных ОУ не существует; например, создать уч;илитель с бесконечной полосой пропускания даже при конечном коэффициенте усиления не-

ЕОЗМОЖИО.

Весьма распространены так называемые ОУ общего назначения, обладающие с точки зрения погрешностей вносимых ОУ при реализации различных функций свойствами, близкими к идеальным.

Интегральные ОУ почти всегда конструируются по структурной схеме ркс. 3-1 с небольшими отклонениями, например может быть урн каскада усиления напряжения, может ие быть,схемы защиты выхода от коротких замыканий.

Как правило, ОУ имеют два в.кода и один выход (рис. 3-1,6). Входные выводы усилителя обозначены знаками плюс и минус. Знак плюс означает, что выходное напряжение совпадает но фазе с напряжением, поданным на данный чход, этот вход называют неинвертирующим. Знак минус говорит о том, что выходное напряжение ОУ противоположно по знаку напряжению, поданному на этот вход. Выходное напряжение положительной и отрицательной полярности обеспечивается прн питании ОУ от разнополярных источников питания t/н.п и минус {/,,.„. Для получения симметричного относительно нулевого уровня вы-

Определение параметров будет дано позднее. 29





0 1 2 3 4 5 6 7 [8] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

0.0045