Главная Промышленная автоматика.

f XSL-, (5.72)

Ток смещения равен среднему значению от /в+ и /в-, или

/ = 4-(/+ + /-). (5.73)

Входной ток сдвига равен абсолютному значению разности между /в+ и /в , или

/сдв = 1/в+-/в-1- (5.74)

Определение коэффициента усиления операционного усилителя без обратной связи является тонким измерением, требующим хорошей техники эксперимента. Схема, показанная на фиг. 5.49, - это измерительная конфигурация, которая применяется довольно часто; она существенно уменьшает многие помехи, которые обычно ухудшают чувствительность измерения. Данные, полученные при измерении коэффициента усиления без обратной связи, имеют смысл лишь в том случае, если они получаются со схемы, которая стабилизирована относительно входных напряжения и тока сдвига. Эта стабилизация достигается тем, что сначала замыкается обратная связь и

ДЛЯ того чтобы нейтрализовать падение напряжения на резисторе сопротивлением 10 Ом. Вследствие того что напряжение делится между резистором обратной связи сопротивлением 10 кОм и резистором 10 Ом, Усдв устанавливается на значении, в 10 раз превышающем фактическое напряжение сдвига измеряемого усилителя, необходимое для приведения Увых к нулю.

Токи смещения и сдвига определяют путем измерений Усдв, проводимых при различных положениях ключей S4 и Sg. Напряжение Усдв измеряется, как и до этого при определении напряжения сдвига, и записывается как Усдв,. Затем ключ 4 размыкается и измеряется Усдвг. Ток смещения для неинверти-рующего входа находится из уравнения

V -V

г сДВг сдв • /С 7П

/в+==-- 15.71)

где /в+ будет иметь размерность ампер при Усдв, измеренных в вольтах. Коэффициент 10 получается за счет резистора обратной связи сопротивлением 10 кОм и разветвления тока между входными резисторами 10 Ом и 10 кОм. Ток смещения для инвертирующего входа /в определяется при замыкании ключа S4, размыкании ключа S5 и измерении Усдвз- Ток /в- мы вычисляем из следующего соотношения:



измеряется входное напряжение сдвига, которое удерживает операционный усилитель в его линейной области. Фактически измерение производится следующим образом.

Требуемые условия измерения создаются установкой паспортных значений напряжений питания +Vcc и -Vee- Кроме того, подключается номинальная нагрузка R. В исходном состоянии ключ 5i замкнут, Sz разомкнут, а вывод -1/вых заземлен; в этих условиях схема выборки-хранения будет давать напряжение сдвига, равное нулю. После того как схема стабилизируется, ключ Sz замыкают, а Si размыкают, и схема


-Vet

Фиг. 5.49 Схема для измерения усиления по напряжению с разомкнутой

петлей.

выборки-хранения хранит теперь напряжение, достаточное для того, чтобы входное напряжение сдвига равнялось нулю. Затем - 1/вых устанавливают на один из предельных уровней выходного напряжения - Увых, и измеряют напряжение на выходе усилителя Аи равное Fyc„ после чего -Увых настраивается на другой предел - Увьш и измеряется Vyc- Усиление измеряемого усилителя без обратной связи находится из выражения

V-f"" X 20 ООО.

(5.75)

Множитель 20 000 является следствием деления напряжения между резисторами обратной связи сопротивлением 200 кОм и 10 Ом.

Желательно устанавливать -Vbux сначала на нуль, а затем на -10 в. Выполнение операций измерения в этом случае и использование уравнения (5.75) дают усиление по на-



пряжению в положительном направлении. Если используется - Увых. равное О и +10 В, то в результате получается усиление в отрицательном направлении. Среднее значение усиления при отклонении как в положительном, так и в отрицательном направлениях можно измерить, используя выходные напряжения -10 и +10 В.

Для измерения коэффициента ослабления синфазного сигнала операционного усилителя можно применить несколько способов; наиболее просто это делается с использованием


Фиг. 5.50. Простая схема для измерения коэффициента ослабления синфазного сигнала операционного усилителя.

схемы, показанной на фиг. 5.50. Дифференциальный и синфаз-ный коэффициенты усиления [уравнения (3.1) и (3.2)] измеряются, когда на входах соответственно v\ = Vz и fi = -f2. Эта схема проста, но точность ее несколько ограничена погрешностями четырех резисторов. Например, если здесь используются резисторы равных номиналов, имеющих допуск 1%, то точность схемы измерения будет около 45 дБ, что намного меньше типичного диапазона 60-120 дБ, приведенного на фиг. 5.1.

В схеме на фиг. 5.51 допуски резисторов не существенны. Принцип работы этой схемы основан на сдвиге заземленного опорного напряжения относительно средней точки выхода путем перестройки напряжений питания. Однако общее напряжение питания (сумма абсолютных значений +Ксс и -Vee) остается неизменным в течение всего измерения КОСС.

КОСС измеряется следующим образом. Предположим, что суммарное напряжение питания должно быть равно 30 В, что обычно достигается при установке +Vcc= 15 В и - Vee = = -15 В. Если вместо этого мы зададим + Vcc = 20 В и -Vee == -10 В, то при этом мы все же имеем эффективное





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 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [74] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.004