Усилитель переменного напряжения с питанием от одного источника

January 29, 2012 by admin Комментировать »

Усилитель, которому предстоит иметь дело только с переменными сигналами, с разделительными конденсаторами как на входе, так и на выходе, может работать с одним источником питания, а не с двумя, как потребовалось бы в противном случае. По существу, источники положительного и отрицательного напряжений питания нужны усилителю постоянного тока одновременно для того, чтобы в отсутствие сигнала обеспечить наличие нуля вольт по постоянному току на входе и на выходе. При наличии разделительных конденсаторов это не является необходимым: можно установить на входе и на выходе напряжение посредине между землей и Vcc+, чтобы были возможны отклонения сигнала как в положительную, так и в отрицательную сторону.

Схема, приведенная на рис. 11.8, удовлетворяет этим требованиям. Благодаря конденсатору С{ в делителе обратной связи схема функционирует по постоянному току как повторитель напряжения с единичным усилением. С помощью делителя из резисторов R2h R3 потенциал неинвертирующего входа поддерживается равным половине напряжения питания относительно земли; поэтому вследствие единичного усиления по постоянному току напряжение на выходе ИС устанавливается таким же, так что двухполярные колебания сигнала оказываются возможными. Разделительные конденсаторы на входе и на выходе не пропускают во внешние цепи напряжение покоя Vcc/2.

К сожалению, наличие начального входного тока в схемах на рис. 11.7 и 11.8 препятствует тому, чтобы входное сопротивление было большим, каким оно бывает у схем с последовательной обратной связью. Входное со-

Рис. 11.8. а — неинвертирующий усилитель переменных сигналов (с одним источником питания); б — таблица значений Rr

противление самого усилителя с обратной связью может быть большим и доходить до 100 МОм, но необходимость обеспечить путь для протекания постоянного начального входного тока означает, что сопротивление между входом и землей, а следовательно, и полное входное сопротивление должны быть ограничены несколькими сотнями килоом. Однако в схеме на рис. 11.8 имеется возможность увеличить эффективное значение сопротивления резистора R4 во входной цепи посредством следящей обратной связи, то есть методами положительной обратной связи, обсуждавшимися в под- разд. 5.12.6 при рассмотрении эмиттерного повторителя. Точки 1и Гмож- но соединить конденсатором большой емкости Сь (10—100 мкФ), подав переменный сигнал из точки X (инвертирующий вход) на тот из концов резистора R4, который помечен буквой Y. Благодаря почти бесконечному коэффициенту усиления ОУ величина сигнала на неинвертирующем и инвертирующем входах фактически одинакова; разность потенциалов на входах меньше милливольта. Поэтому в результате включения конденсатора следящей обратной связи напряжение на обоих концах резистора R4 растет и уменьшается вместе со входным сигналом; значит, ток, текущий по этому резистору, пренебрежимо мал, а эффективное значение его сопротивления по отношению ко входному сигналу увеличивается во много раз.

Реальное входное сопротивление, которое может быть достигнуто, зависит от отношения AV0L/AVCL; его характерное значение 300 МОм на низких частотах, но на частоте 20 кГц оно падает до 2 МОм из-за спада AY0L в области высоких частот.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты