Расчет неинвертирующего усилителя

Расчет инвертирующего усилителя

а б

Рисунок 3.2 – Инвертирующий усилитель на ОУ: а – простая схема усилителя; б – вариант с Т-образным мостом в цепи обратной связи

Параметры простой схемы инвертирующего усилителя:

, , . (3.7)

Величину резистора следует выбирать не более 1 МОм.

Параметры схемы инвертирующего усилителя с Т-образным мостом:

, , . (3.8)

В частном случае, если

, то , . (3.9)

Рисунок 3.3 – Неинвертирующий усилитель на ОУ

Параметры схемы неинвертирующего усилителя:

Задаем сопротивление , при этом соблюдаем условие . Сопротивление определяется по выражению

. (3.10)

В данной схеме входное сопротивление неинвертирующего усилителя очень велико и определяется как

Ом, (3.11)

где , - входное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению операционного усилителя, соответственно.

Поскольку параметры и операционного усилителя изменяются от экземпляра к экземпляру, то входное сопротивление схемы оказывается не вполне определенным. Кроме того, большая величина может привести к пробою входных транзисторов ОУ.

Поэтому, для определенности величины входного сопротивления и для исключения пробоя усилителя по входу, параллельно входу усилителя включают сопротивление .

Все рассчитанные величины резисторов в схемах усилителей необходимо округлять до ближайших номинальных значений в соответствии с таблицей 3.1.

Таблица 3.1 – Ряды номинальных сопротивлений и емкостей

Е24 (±5 %)	1,0	1,1	1,2	1,3	1,5	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,7	3,0
3,3	3,6	3,9	4,3	4,7	5,1	5,6	6,2	6,8	7,5	8,2	9,1
Е12 (±10 %)	1,0		1,2		1,5		1,8		2,2		2,7
3,3		3,9		4,7		5,6		6,8		8,2

Выбирая марку ОУ, необходимо учитывать цепи коррекции, нужные для данного ОУ при заданном коэффициенте усиления, и предусматривать, если это требуется, элементы регулировки смещения нуля.

Частотная коррекция ОУ осуществляется путем подключения внешних или внутренних конденсаторов и резисторов к соответствующим цепям ОУ. Ее назначение – предотвращать возможные автоколебания при охвате ОУ отрицательной обратной связью. При фазовом сдвиге в ОУ более 180º (что возможно на высоких частотах) возникает возможность возникновения автоколебаний, так как такой фазовый сдвиг в сочетании со сдвигом сигнала в цепи отрицательной обратной связи на 180º превращает отрицательную обратную связь в положительную.

Ряд марок ОУ имеет внешние навесные элементы для частотной коррекции, которые подключаются ко входам ОУ с обозначением «FC».

Другие ОУ имеют встроенные цепи коррекции и не нуждаются в навесных элементах.

Для устранения смещения нуля современные ОУ имеют специальные входы «NC», для подключения внешних балансировочных потенциометров. При первом включении усилителя, во время настройки, с помощью этих потенциометров устраняется смещение нуля усилителя. В дальнейшем оси потенциометров фиксируются (обычно каплей краски или лака) и больше не регулируются.

В курсовой работе при изображении ОУ на схеме нужно указывать все его внешние соединения (если они предусмотрены паспортом): цепи частотной коррекции и цепи балансировки нуля.

Схемы включения различных типов ОУ приведены в Приложении Е.

Дата добавления: 2014-11-18