Электронная лаборатория на IBM PC



         

10.14. Усилители на ОУ с однополярным питанием


На практике широкое распространение получили устройства, в которых ОУ используются с однополярным питанием. В основном это устройства портативного типа с батарейным питанием (плееры, фотоаппараты, малогабаритные измерительные приборы и т.п.), для которых использование двух источников вместо одного является достаточно серьезной проблемой. В таких устройствах ОУ чаще всего включается по схеме рис. 10.48, в которой режим по постоянному току задается с помощью делителя на резисторах Rl, R2, коэффициент деления которого R1/(R1+R2) обычно выбирается равным 0,5, чтобы рабочая точка находилась в середине амплитудной характеристики усилителя. Источник входного сигнала Ui подключается ко входу усилителя через разделительный конденсатор С. Для развязки цепей усилителя по переменному току от источника питания и в общем случае от других устройств, подключенных к этому источнику, используется блокировочный конденсатор СЬ (в данном случае его наличие не обязательно, поскольку источник питания является идеальным генератором напряжения и паразитная связь через его внутреннее сопротивление отсутствует).

PACK5191.jpg

По постоянному току усилитель охвачен 100-процентной отрицательной обратной связью (элементы обратной связи — конденсатор Cos и резисторы Ro, Ros), т.е. на нулевой частоте его коэффициент усиления близок к 1. В полосе рабочих частот, на которых сопротивлением конденсатора Cos можно пренебречь, коэффициент усиления становится равным 1+Ros/Ro.

Ранее мы уже неоднократно использовали измеритель АЧХ-ФЧХ для измерения ампдитудно-частотных и фазо-частотных характеристик в логарифмическом масштабе (ЛАЧХ и ЛФЧХ). Кроме оперативного визуального анализа, такие характеристики удобны тем, что при этом упрощается анализ многокаскадного усилителя может быть представлен как сумма его сомножителей. Для иллюстрации проведем анализ схемы на рис. 10.48, коэффициент передачи которого в операторной форме может быть записан в виде:

PACK5192.jpg
(10.10)

где К,(р) — коэффициент передачи входной цепи, образованной разделительным конденсатором С и резисторами Rl, R2; К;(р) — коэффициент передачи собственно усилителя с учетом частотно зависимой отрицательной обратной связи; р — оператор Лапласа.

Коэффициент передачи входной цепи определяется делителем, образованным конденсатором С и параллельно соединенными (по переменному току) резисторами Rl, R2 (входным сопротивлением ОУ пренебрегаем ввиду его большого значения по сравнению с Rl и R2), и равен:

PACK5193.jpg
(10.11)

PACK5194.jpg




Содержание  Назад  Вперед