Студопедия — Инвертирующий усилитель
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Инвертирующий усилитель






Инвертирующий усилитель (ИУ) – это усилитель, обладающий стабильным (наперёд заданным) коэффициентом усиления с разностью фаз между входным и выходным сигналами 180°.

ИУ является основой построения большинства АЭУ. На его базе реализуются дифференциальные усилители постоянного тока, мостовые усилители, интеграторы, дифференциаторы, сумматоры и т.д., а также такие нелинейные схемы, как ограничители и логарифмические усилители.

Базовая схема ИУ приведена на рис. 5.1, т.е. ИУ – это ОУ, охваченный параллельной ООС.
Для этого вида ОС коэффициент передачи ЦОС равен (раздел 1.2) , где , а проводимость прямой передачи ЦОС, т.е.

. (5.1)

Если ОУ – идеален, т.е. имеет нулевой уровень статических ошибок, , и , то выражение для коэффициента передачи ИУ примет вид:

. (5.2)

Таким образом, коэффициент передачи ИУ не зависит от параметров ОУ (а значит – стабилен). Его можно менять в широких пределах путём соответствующего выбора величин внешних сопротивлений R 1, R 2.

Выражение (5.2) можно получить и не прибегая к теории ОС. Действительно, не инвертирующий вход заземлён и напряжение на нём равно 0 (рис 5.1). Так как Кд= ¥;, а выходное напряжение ОУ ограничено напряжением питания, то и входное напряжение (между “+” и ” - ” входами) также равно 0. Значит инвертирующий вход (узел а) – это потенциальная земля – узел, который постоянно находится под потенциалом земли, будучи практически незаземлённым. Ток i1 втекает в инвертирующий вход и, так как RВХ = ¥;, то весь этот ток течёт через резистор R2, создавая на нём падение напряжения . Поскольку левый вывод этого резистора заземлён (узел а), то , а , что совпадает с формулой (5.2).

Если , т.е. , то такой ИУ называется инвертором.

Выходное сопротивление ИУ при идеальном ОУ равно нулю, так как ООС по напряжению уменьшает выходное сопротивление.

Сопротивление R 1 (рис. 5.1) имитирует как внутренне сопротивление источника сигнала, так и величину сопротивления резистора, который вводится в схему специально для получения требуемого коэффициента передачи ИУ, т.е. .

Поэтому, входное сопротивление ИУ

. (5.3)

Это следует из того, что правый по схеме вывод резистора R 1 потенциально заземлен, и он оказывается включённым параллельно генератору источника сигнала.

Так как R С имеет, как правило, неопределённое и нестабильное значение, то коэффициент передачи такой схемы не будет стабильным, что является недостатком схемы. Для его устранения необходимо выполнение условия , т.е. .

В отсутствии сигнала на выходе ОУ имеет место конечное постоянное напряжение, называемое выходной статической погрешностью (раздел 4.2.5 [1]). Величина этой погрешности для ИУ

. (5.4)

Для уменьшения погрешности от входных токов в схему вводят резистор , тогда

, (5.5)

где .

Таким образом, максимальное сопротивление резистора R 2 ограничено допустимым значением выходной статической погрешности D uВЫХ. Для большинства современных ОУ R2max = 100 кОм¼1 МОм.

Минимально допустимая величина R 2 ограничена максимально допустимым выходным током ОУ. Обычно полагают, что

.

Например, у К140УД1А,Б IВЫХ. max = 3мА, UВЫХ .max = 6 В и R 2min = 20 кОм.

Для уменьшения потенциальной составляющей выходной статической погрешности Uсм(R2/R1 + 1), т.е. для уменьшения UСМ, на соответствующие выводы ОУ необходимо подать регулируемое постоянное напряжение. Конкретная схема настройки нуля определяется изготовителем ОУ. Если же у ОУ этих выводов нет, то балансировка схемы осуществляется по входу ОУ (рис. 5.2).

Данная схема не создаёт никаких побочных эффектов (влияние на коэффициенты передачи или температурный дрейф D uВЫХ). За счёт RCM в схеме осуществлена и токовая балансировка, так как

кОм.







Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 445. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Понятие массовых мероприятий, их виды Под массовыми мероприятиями следует понимать совокупность действий или явлений социальной жизни с участием большого количества граждан...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия