Site Loader

Содержание

Усилитель постоянного тока: принципиальная схема и применение

An Схема усилителя можно описать как схему, которая используется для увеличения входного сигнала. Но не все схемы усилителя одинаковы из-за их типа конфигурации схемы, а также работы. В электронные схемы , можно использовать усилитель слабого сигнала, поскольку он усиливает слабый входной сигнал. Существуют различные типы схем усилителя, такие как операционные усилители, усилители мощности и усилители малого сигнала и большого сигнала. Классификация усилителей может быть сделана на основе размера сигнала, конфигурации и обработки входного сигнала, что означает взаимосвязь между потоком тока внутри нагрузки, а также входным сигналом. В этой статье обсуждается обзор усилителей постоянного тока.



Что такое усилитель постоянного тока?

К Усилитель постоянного тока (усилитель с прямой связью) может быть определен как своего рода усилитель, в котором выход одного каскада усилителя может быть подключен к входу следующего каскада для разрешения сигналов без частоты. Это называется постоянным током, который проходит от входа к выходу. Усилитель постоянного тока — это еще один тип усилителя связи, и этот усилитель особенно используется для усиления низких частот, таких как ток термопары или фотоэлектрический ток.


Усилитель постоянного тока


Этот тип усилителя может использоваться как для сигналов постоянного тока (постоянного тока), так и для AC (переменный ток) сигналы. Частотная характеристика усилителя постоянного тока такая же, как LPF (фильтр низких частот) . Усиление постоянного тока возможно только при использовании этого усилителя, поэтому позже он превращается в основной строительный блок дифференциального, а также операционного усилителя. Кроме того, монолитный IC (интегральная схема) технология не позволяет производить конденсаторы связи большой емкости.

Схема усилителя с прямой связью

В конструкция усилителя постоянного тока (с прямой связью) Схема показано ниже. Схема может быть построена на двух транзисторах, а именно Q1 и Q2. Сеть резисторов смещения (R1, R2) на основе делителя напряжения, который подключен к клеммам первичного транзистора и резисторам коллектора, таким как R1 и R2. Вторичный транзистор Q2 в приведенной выше схеме самосмещен, и в этой схеме также используется обходные транзисторы как RE1 и RE2.



Схема усилителя с прямой связью

Схема усилителя постоянного тока может работать без конденсаторов, трансформаторов, катушек индуктивности и т. Д., Которые известны как частотно-чувствительные компоненты. Этот усилитель усиливает сигнал переменного тока низкой частотой. Всякий раз, когда мы прикладываем положительный полупериод на входе первичного транзистора Q1. Этот транзистор уже смещен с помощью цепи смещения делителя. Применяемый полупериод может сделать транзистор Q1 смещенным вперед, чтобы запустить проводимость и обеспечить усиленный и инверторный выход на вывод коллектора.

VCE = VCC — IC RC

Этот усиленный сигнал с отрицательным знаком подается на базовый вывод второго транзистора (Q2). Здесь этот транзистор тоже самосмещенный. Вывод базы транзистора Q2 может быть перевернут, а на выходе транзистора Q2 может быть усиленный сигнал. транзистор не проводит, так как падение напряжения на эмиттере коллектора CE будет ничем (нулем), таким образом, VCC эквивалентен МККК.

Частотная характеристика усилителя постоянного тока

Они разные типы усилителей доступны, где все эти усилители имеют общую частоту среза, как верхнюю, так и нижнюю. Усилитель постоянного тока имеет частоту постоянного тока, такую ​​как нижний предел.

Теоретически мы на самом деле не знаем нижнюю границу, так как усилитель может передавать частоту, период которой равен 1 / (длительность времени). Верхний предел обычно определяется, когда положение частоты ниже средней точки, тогда частота будет -3 дБ. Когда диапазон частот выше средней точки, выходной сигнал будет продолжать уменьшать амплитуду. Из приведенного выше утверждения можно сделать вывод, что усилитель предназначался для плоской АЧХ.

Характеристики различных способов соединения

Есть три типы сцепления доступны такие методы, как RC-соединение, трансформаторное соединение и прямое соединение. Характеристики этих усилителей следующие.

Частотный отклик

  • Частотная характеристика RC-связи выдающаяся в диапазоне звуковых частот.
  • Плохая частотная характеристика трансформаторной связи
  • В частотная характеристика усилителя с прямой связью лучший.

Расходы

  • Стоимость RC-муфты меньше
  • Стоимость трансформаторной муфты больше
  • Стоимость прямого сцепления минимальна.

Пространство и вес

  • Размер и вес RC-муфты меньше
  • Размер и вес трансформаторной муфты больше
  • Площадь и вес прямого сцепления минимальны.

Согласование импеданса

  • Согласование импеданса RC-связи плохое
  • Согласование импеданса трансформаторной муфты отличное
  • Согласование импеданса прямой связи хорошее.

Использовать

  • RC-связь используется для усиления напряжения.
  • Трансформаторная связь используется для усиления мощности.
  • Использование прямой связи для усиления очень низких частот.

Преимущества усилителей постоянного тока

К преимуществам усилителей постоянного тока можно отнести следующее.

  • Это простая схема, в которой можно разработать минимальное количество основных электронные компоненты
  • Это недорого
  • Этот усилитель можно использовать для усиления низкочастотных сигналов.

Недостатки усилителей постоянного тока

К недостаткам усилителей постоянного тока можно отнести следующее.

  • В усилителе постоянного тока DRIFT можно проверить, что ненужное преобразование в пределах o / p напряжения без изменения его входного напряжения.
  • Выход может быть изменен по времени или по возрасту и изменению напряжения питания.
  • Параметры транзистора β и vbe могут изменяться в зависимости от температуры. Это может вызвать изменение CC (ток коллектора) и напряжения. Таким образом, напряжение o / p может быть изменено.

Применение усилителей постоянного тока

Области применения усилителей постоянного тока включают следующее.

  • В применения усилителей постоянного тока включать компьютеры, схемы регулятора ¸ ТВ-приемники и другие электронные устройства.
  • Этот усилитель может построить дифференциальные усилители а также операционные усилители .
  • Эти усилители могут использоваться в импульсных усилителях, дифференциальных усилителях,
  • Эти усилители могут использоваться для управления реактивным двигателем, регуляторы в блоке питания . так далее

Таким образом, это все о усилитель постоянного тока . Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что в этом усилителе выход одного каскада усилителя соединен со входом следующего каскада, разрешая сигналы с нулевой частотой. Вот вам вопрос, как работает усилитель постоянного тока?

Усилители постоянного тока УПТ

Усилители постоянного тока, имеют равную АЧХ до самых низких частот.

В многокаскадных УПТ не могут быть использованы реактивные элементы связи (R, C). Спад АЧХ в области ВЧ появляется за счет паразитных емкостей каскадов, также как и в усилителе с RC связями.

А) УПТ компенсационные с 1 источника питания.

Б) Компенсационные УПТ с 2-мя источниками питания

УПТ с одним источником питания.

В УПТ с одним источником питания вместо усилительного каскада с коллекторной нагрузкой может применяться ЭП или усилительный каскад на полевом транзисторе.

Способ включения Rн и подача Uвх при этом не изменится.

УПТ, у которого во входной цепи включены стабилитроны, на которых выделяется напряжение компенсации. Uст компенсируют постоянные напряжения в цепи базы и цепи коллектора.

Схема двухкаскадного УПТ на транзисторах различных типов (комплементарных). Входная цепь не показана, может быть как в схеме1.

УПТ с двумя источниками питания

И зав от перечисленных недостатков применяют 2 источника питания +E1; +E2, которые создают положительные и отрицательные напряжения относительно общей точки, имеющей нулевой потенциал.

Усилитель рассчитан так, что при Uвх = 0, φб = 0, φэ ≈ -0,5В, E1 = 20B, E2 = 10B.

При подасче Uвх, возрастает ток базы транзистора → возрастает ток коллектора → ↑ UR1 → снижается φк. Снижение потенц верхнего вывода делителя R3R4 приводит к ↓ потенц. средней точки делителя и появляется отрицательный Uвых.

Дрейф в УПТ

Специфич недост который определяет нижний предел усиливаемого U.

С течением времени измен токи транзисторов и напряж на их электродах → наруш компенсация пост составл U, на выходе усилите появляется пост U при Uвх = 0.

Всякое изменение U0, Uбо из-за нестабильности источников питания, старения транзисторов, изменения температуры окружающей среды и т. д. не отличается от полезного сигнала.

Главная причина дрейфа – температурная нестабильность транзисторов.

Дифференциальный УПТ

(балансный)

Построен по принципу четырехплечего моста.

Если мост сбалансирован!!! то, при изменении Eк баланс не нарушается и в нагрузочном резисторе Rн = 0. При пропорциональном изменении сопротивления R1,R2 или R3,R4 баланс тоже не нарушается.

Если заменить R2,R3 транзисторами, получим дифференциальную схему, часто применяемую в УПТ

Сопротивление R2 и R3 равны. Режимы работы T1 и T2 одинаковы. T1 и T2 выбирают со строго идентичными параметрами.

Усилитель постоянного тока с большим усилением


    В модулированных усилителях постоянного тока при токах, равных или больших 10 а, применяют механические вибропреобразователи. При меньших токах в качестве модулятора применяется динамический конденсатор. Модулятор создает переменный ток, амплитуда которого пропорциональна входному постоянному току. Это переменное напряжение усиливается, а затем выпрямляется. Благодаря сильной отрицательной обратной связи исключается влияние колебаний коэффициента усиления (а следовательно, колебаний рабочего напряжения), влияние старения ламп п т. п. 
[c. 159]

    Основное назначение рН-метра заключается в точном измерении э. д. с. элемента с очень высоким сопротивлением. Задача усложняется тем, что сопротивление элемента зависит от температуры. Поэтому необходимо поглотить большие, неподдающиеся оценки изменения сопротивления элемента с помощью достаточно большого сопротивления таким образом, чтобы колебания температуры практически не могли изменить сопротивление всей схемы. Высокое сопротивление элемента (порядка 10 ом) ограничивает выбор усилителя [11]. Наиболее широко применяются усилители постоянного тока с непосредственной связью и устойчивые усилители с преобразованием частоты. В названных усилителях используются контактные модуляторы (прерыватели) или динамические конденсаторы с последующим усилением модулированного сигнала переменным током. 

[c.341]

    На рис. 2-3 приведена блок-схема сумматора, где треугольником обозначен усилитель постоянного тока с нечетным числом каскадов и большим коэффициентом усиления по напряжению, называемый операционным 54 [c. 54]


    Очевидно, что качество стабилизации будет тем лучше, чем выше коэффициенты усиления ламп Лу и Лг и коэффициент деления а. Для повышения качества стабилизации в УПТ применяют триоды с высоким [х, пентоды и многокаскадные схемы усилителей постоянного тока, а в качестве регулирующей лампы используют специальные лампы, обладающие малым внутренним сопротивлением при больших коэффициентах усиления, либо выходные лампы (выходные триоды, тетроды, пентоды). При увеличенных токах нагрузки применяют параллельное включение регулирующих ламп. 
[c.85]

    Такой однокаскадный усилитель постоянного тока используется для измерения ионного тока в вакуумметре ВИ-3. Измерение малых ионных токов в этом случае ограничено величиной шунтирующего сопротивления участка сетка — катод, которое для обычных радиоламп не превышает 10 ом. Это не позволяет получить при Яа = ЮО КОМ, согласно выражению (7. 1), коэффициента усиления по току больше 10 .

Причина такого малого сопротивления участка сетка — катод состоит в наличии сеточных токов лампы. [c.154]

    Усилитель постоянного тока с большим усилением [c.146]

    Основным элементом аналоговой машины является операционный усилитель, представляющий собой трехкаскадный усилитель постоянного тока с большим усилением (рис. 1-15), снабженный специальной цепью обратной связи [г(/ )о] и входной цепью [z(p)i]. В общем случае вид математической операции, выполняемой one рационным усилителем, определяется отношением z(p)olz p)i. Если обе цепи выполнены в виде активных сопротивлений (соответственно Ro и Ri), то по первому закону Кирхгофа для точки g будем иметь  

[c.49]

    При обеспечении достаточной стабильности усиления и малого дрейфа нуля от одного каскада усилителя постоянного тока нельзя получить большого коэффициента усиления (не больше нескольких десятков). Применение многокаскадных схем усложняет конструкцию и создает большие трудности для обеспечения нормальных режимов работы ламп из-за наличия гальванической связи между [c. 93]

    При фотометрировании очень слабых световых потоков с помощью фотоумножителя для повышения чувствительности прибегают к усилению анодного тока фотоумножителя усилителями постоянного тока Такого рода усилители (рис. 111.31) должны обладать большим входным сопротивлением и минимальным дрейфом нуля. 

[c.105]

    Таким образом, если речь идет о шумах входного контура, усилители переменного тока не имеют каких-либо серьезных преимуществ по сравнению с усилителями постоянного тока. Преимущества вытекают из свойств ламповых усилителей. Преимущество усилителя переменного тока состоит в отсутствии дрейфа нуля, обусловленного медленным изменением контактной разности потенциалов между сеткой и катодом электрометрической лампы, при изменениях температуры. Усиление же по постоянному току дает отношение сигнал/шум больше на коэффициент 2л/о С по сравнению с усилителями переменного тока, поэтому влияние шумов в первой лампе соответственно менее значительно. 

[c. 214]

    Чтобы обеспечить возможно больший коэффициент усиления, в многокаскадных усилителях необходимо использовать промежуточные звенья с максимально большим входным сопротивлением, или хотя бы компенсировать изменение этого сопротивления в зависимости от частоты. Для этого часто используется схема параллельной компенсации входной проводимости, в которой одна из ветвей цепи смещения имеет комплексное сопротивление и при этом обеспечивает протекание постоянного тока (обычно эта ветвь состоит из последовательно включенных резистора и катушки). Такая же цепочка может использоваться и при последовательной коррекции, в этом случае она 

[c.139]

    Электронные нуль-индикаторы, построенные по принципу преобразования постоянного напряжения в переменное с последующим усилением при помощи обычных усилителей переменного тока, обладают большими преимуществами и получили весьма широкое распространение. Основные их достоинства-отсутствие дрейфа нулевой точки, простота наладки и регулировки, надежность, возможность замены ламп без дополнительной регулировки.[c.155]

    Усовершенствованием схемы классического потенциостата являются в последние годы схемы электронных потенциостатов, в которых происходит быстрое автоматическое регулирование потенциала одного из электродов системы. Схема электронного потенциостата включает в себя усилитель постоянного напряжения с обратной связью, обеспечивающий автоматическое поддержание заданного значения потенциала. Обычно в комплект потенциостата входит потенциометр на входе для навязывания определенного потенциала и блок противотока, обеспечивающий снятие поляризационных характеристик того или иного знака и устойчивое прохождение нуля тока. Варианты различных электронных потенциостатов в основном различаются схемами усилителя постоянного напряжения, главными критериями которого являются крутизна усиления (точность измерения), быстродействие (скорость регулирования) и максимальный выходной ток [266, 279, 282—291]. Большое количество потенциостатических поляризационных кривых в нашей стране было снято с помощью электронных потенциостатов, схемы которых приведены в работе [290].[c.182]


    Усилитель постоянного тока и линейные операционные блоки АВМ. Основным элементом большинсгва блоков электронных АВМ является операционный усилитель постоянного тока. Он состоит из трех элементов — собственно усилителя, цепи отрицательной обратной связи и входной цепи. Эти цепи могут содержать как активные, так и реактивные сопротивления. Усилители конструируют так, чтобы они имели очень большой (10″ —10 ) отрицательный коэффициент усиления по напряжению. Это означает, что напряжение, подаваемое с выхода усилителя через цепь обратной связи на ei o вход, уменьшает величину входного напряжения. При выполнении этого условия потенциал на входе усилителя относительно земли очень мал, а входной ток практически отсутствует. Усилитель обладает линейной характеристикой, если выходное напряжение не превышает допустимого значения. В ламповых усилителях это предельное значение составляет 100 В, в полупроводниковых— 10 или 30 В. Входное и выходное-напряжения усилителя имеют разные знаки. [c.327]

    На аналоговых вычислительных машинах уравнения решаются, как уже указывалось, принципиально иным методом. Аналоговая машина состоит из отдельных решающих элементов, каждый из которых выполняет элементарную математическую операцию (например, с-иожение, умножение на постоянную величину, интегрирование), п нелинейных блоков, воспроизводящих нелинейное функции. Решение уравнений, независимо от их тина, порядка и линейности, сводится к установлению простых связей между отдельными элементами аналоговой машины, соответствующих виду уравнения. Результат решения получается путем непосредственного измерения изменяющихся напряжений в определенных точках схемы. В качестве основного решающего элемента используется операционный усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления, который может быть применен как сумматор, инвертор и интегратор. [c.31]

    Основным элементом АВМ яв (яется усилитель постоянного тока е большим коэффициентом усиления (от 4 10 до 10 ). Кроме усилителя постоянного тока, в АВМ входят следующие блоки блок линейных элементов, ксторый состоит нз конденсаторов и активных сопротивлений (резисторои) блок нелинейных элементов, обеспечивающих перемножение двух переменных величин, деление величин, получение функций одной переменной в виде типовой нелинейной зависимости блок постоянных и переменных коэффициентов блок индикации для визуального наблюдения за решением задачи, состоящий из вольтметра, сигнальных ламп и электронного осциллографа. Усилитель постоянного тока вместе с включенными на его вход и в обратную связь линейными и нелинейными элементами образуют операционный усилитель (ОУ). Для формирования задачи, при котором блоки и элементы соединяются между собой в соответствии со схемой моделирования, служит наборное поле с гнездами. Коммутация осуществляется специальными проводами (шнурами). [c.148]

    Условия полярографирования применение фоновых электролитов с большой электрической проводимостью и электродов сравнения с большой площадью поверхности из материалов, не реагирующих с анализируемым раствором, приводят к тому, что Яр прейебре-жимо мало, а И с имеет постоянное значение (служит началом отсчета). Чтобы все напряжение задатчика потенциала оказалось приложенным к РЭ, пЯ должно быть пренебрежимо мало. Это достигается применением резисторов с малым сопротивлением (50—500 Ом) или включением компенсатора (потенциостата)—усилителя постоянного тока, охваченного обратной связью. При этом влияние Я на напряжение поляризации ослабляется пропорционально коэффициенту усиления усилителя, рассматриваемого без обратной связи, а регистрируемый сигнал равен 1яЯ. Наличие компенсатора позволяет предусмотреть в приборе трехэлектродный режим работы. [c.110]

    Усиление сигналов датчиков постоянного тока, какими являются и электродные системы рН-метров, производится обычно з усилителях переменного тока, так как усилительные схемы, работающие на постоянном токе, имеют существенный недостаток— так называемый дрейф нуля (нестабильность выходного тока при неизменном входном сигнале). Это свойство усилителей постоянного тока особ- нно вредно ири большой величине коэффициент та усиления, характерной для усилителей автоматических приборов. Преобразование сигналов постоянного тока в переменный для подачи их на вход усилителя переменного тока осуществляется с помощью специальных устройств, работающих на различных принципах. В современных приборах находят применение вибропреобразозатели, преобразователи с динамическим кэнден-сатором, полупроводниковые устройства с использованием эффекта Холла, преобразователи, выполненные по схеме магнитнО го усилителя, и др. [c.24]

    Анализ микропримесей или определение распространенностей редких изотопов связаны с измерением ионных токов, интенсивность которых изменяется в широком диапазоне. Для выходных токов, больших 10 а, в умножителях наблюдается эффект усталости при настройке на интенсивный ионный пучок выходной сигнал на регистраторе падает по сравнению с его первоначальным значением. Чувствительность восстанавливается через несколько минут после выключения ионного пучка. При регистрации токов, резко различающихся по интенсивности, возникают специальные проблемы в конструкции усилителя, стоящем после умножителя. Поэтому в ряде случаев предпочтительнее использовать двойную регистрирующую систему интенсивные пучки измеряются усилителями постоянного тока, слабые — умножителями. При этом в процессе работы необходимо определить усиление умножителя. Высокая чувствительность особенно необходима при исследовании образцов, обладающих низкой упругостью пара и разлагающихся при повышении температуры, когда необходимо исследовать образец при возможно более низкой температуре. Таким образом он обеспечивает возможность работы при низких температурах и с малолетучими веществами. [c.223]

    Сигнал с усилителя постоянного тока поступает через переменное сопротивление (Rie) регулировки усиления величиной 50 ком к сетке Ve. Ув и V7 действуют как плечи парафазного усилителя с катодной связью сигнал, приложенный к управляющей сетке Ve, в противофазе поступает на управляющую сетку V7. Таким образом, изменение напряжения на выходе усилителя постоянного тока вызывает большое амплитудное изменение тока в катушке L1L2 развертки по оси Y.[c.161]

    Возможно также применение для решения систем алгебраических уравнений так называемых обратимых усилителей [Л. 2-12]. Это операционные усилители постоянного тока со специальными схемами соединения сопротивлений Яо и (рис. 2-8). Так как операционный усилитель имеет большой коэффициент усиления по напряжению (10 -f-10 ), то напряжение в точке Е можно считать приблизительно равным нулю независимо от величины выходного напряжения, поэтому, если задать на п—1 входов сигналы. .., в точке 1 п будет измерено напря- [c.58]

    Последующие ошибки могут быть связаны с самой системой регистрации. Например, при собирании ионов коллектором приемника энергии ионов вполне достаточно, чтобы выбить из материала коллектора электроны (вторичная электронная эмиссия), в результате чего потенциал коллектора повышается и, следовательно, вносится систематическая ошибка. В общем случае эффективность вторичной электронной эмиссии зависит от энергии иона и свойств материала коллектора. Полностью этот эффект не изучен. Некоторую интерпретацию эджекций из металлической поверхности дал Гош [99] и Измайлов [100]. Кроме того, анализируемое вещество можег осаждаться на коллекторе в виде нейтральных молекул, изменяя тем самым характеристики материала коллектора, что также влечет за собой ошибку. Причиной такого эффекта при регистрации изотопов урана может служить тот фа1кт,1у что когда ионы иГс, + с высокой энергией ударяются о поверхность коллектора, получается разбрызгивание материала коллектора с освобождением нейтральных молекул и положительных ионов. В результате этого ионы иГа + будут формировать монослой ир4. Сама электронная схема также не свободна от искажений, особенно в случае применения электронных умножителей. Нелинейность входных высокоомных сопротивлений (зависимость от напряжения), вариации коэффициента усиления усилителя постоянного тока, погрешность компенсационных схем [72, 76] и выходных регистрирующих приборов —все эти ошибки приводят к большому искажению результатов при измерении распространенности изотопов элементов. Иногда приходится калибровать отдельные узлы масс-спектро-метра. Например, сул1мар1Ное искажение, соответствующее регистрационной части маос-спектро-метрической установки, в которое входят все погрешности индекса (И) (согласно нашей схеме), может быть учтено либо при помощи калибровки прибора моноизотопами [97], либо посредством специального приспособления в предусилителе приемника, состоящего из двух эталонных емкостей, после-10- 147 [c.147]

    Она может быть определена экспериментально по величине чувствительности К- Для двух конструкций орбитронных манометров, описанных в работе [48], эта длина составляет 1000 и 2500 см, т. е. чувствительность орбитрона в 1000 раз выше чувствительности триодного термоэлектронного манометра. Однако ток эмиссии орбитрона должен быть уменьшен в такое же число раз для избежания возникновения объемного заряда электронов, что приводит к снижению ускоряющего напряжения, ухудшению эффективности ионизации и стабильности работы преобразователя. В результате постоянная орбитронного манометрического преобразователя не может быть увеличена, и для измерения низких давлений необходимо по-прежнему пользоваться усилителями постоянного тока с большим коэффициентом усиления. [c.103]

    При температуре меньшей или большей, чем заданная, ток разбаланса моста усиливают двухкаскадным усилителем переменного тока Л , Л2 и подают на фазоизбирательный каскад Л . Левая половина лампы играет роль детектора, срезающего отрицательные полуволны усиленного напряжения. Положительную полуволну напряжения подают на анод правого триода, анодным током которого управляет переменное напряжение, питающее мост. При совпадении фаз напряжения разбаланса и напряжения на сетке правого триода происходит полное срезание положительных полуволн из-за проводимости правого триода Л . Если же фазы этих напряжений не совпадают, то правый триод закрывается и напряжение на аноде Л повышается. Это напряжение пропус-скается каскадом и попадает на усилитель постоянного тока б> 6- [c. 485]

    Сочетая высокое входное сопротивление электронных ламп с усилением мощности с помощью транзисторов, можно получить усилители постоянного тока с хорошими параметрами. На рис. 1П.17 приведена схема усилителя, обладающего высоким входным сопротивлением и большим коэффициентом усиления дрейф нуля не превышает 0,25 мв/ч и 1 мв1град. [c.94]

    ИМ специфических особенностей. Такие усилители обладают преимуществами компенсационных методов измерения Принципиальная схема автокомненсационного усилителя (автокомпенсатора) приведена на рис. 111.20. Напряжение, подаваемое на вход усилителя, компенсируется частью выходного напряжения, снимаемого с сопротивления В. При достаточно большом коэффициенте усиления падение напряжения на сопротивлении В стремится к величине входного напряжения. Если сопротивление В взять достаточно малым, то в цепи измерителя в момент компенсации будет протекать значительный ток, который и будет непосредственно регистрироваться. Автокомпенсационный принцип может быть использован в любых схемах усилителей постоянного тока (электронный, магнитный, фотоэлектрический, полупроводниковый и др.). [c.96]

    В заключение рассмотрим схему магнитного управления весами, описанную Гаррисом 83]. Схема, как и предыдущая, управляется дифференциальным фотоэлектрическим датчиком нулевого положения коромысла (рис. 31). Вся оптическая система датчика, для защиты от действия окружающего света, заключена в светонепроницаемый ящик, зачерненный изнутри. Размеры ящика 250x200x150 мм. Лампочка осветителя мощностью 21 вт имеет концентрированную прямую нить, которую автор использует вместо щели в осветителе, что является безусловным недостатком этой конструкции. Электронная схема смонтирована внутри ящика. Фотоэлементы включены в сеточные цепи дифференциального усилителя постоянного тока (рис. 32), собранного на двойном триоде с большим коэффициентом усиления (ЕСС-83 или наш аналог 6Н2П). Выходной сигнал усилителя, снимаемый с анодов этой лампы, равен нулю при равновес- [c. 63]

    Усилитель вертикального отклонения — лампы //ь Л2, Лз, (рис. 5)—представляет собой усилитель постоянного тока, предназначенный для усиления падения напряжения на измерительном сопротивлении. Все его каскады работают по двухтактной схеме. В объединенных катодах первых двух каскадов имеются довольно большие со противления, благодаря которым сигнал, поданный одновременно иа обе сетки входного каскада, усиливается незначительно, а падение напряжения иа измерительном сопротивлении усиливается в полной мере. Переменное сопротивление Р] предназначено для смещения луча ио вертикали. Усилитель гаризонтального отклонения—лампы Л-,, Лс Лу и Л — собран по схеме, аналогичной схеме усилителя вертикального откло 1ения. [c.39]

    Аналоговые регуляторы в системах подчиненного управления электроприводами строятся на основе операционных усилителей (ОУ) — усилителей постоянного тока с высоким входным и очень низким выходным сопротивлениями. Технология интефальных микросхем позволяет в настоящее время изготавливать высококачественные и недорогие ОУ. В некоторой части своего рабочего диапазона ОУ ведет себя как линейный усилитель напряжения с очень большим коэффициентом усиления (10 —10 ). Если в схеме ОУ не предусмотрена офицательная обратная связь с выхода на вход, то из-за высокого коэффициента усиления, он обязательно попадает в режим насыщения. Поэтому схемы регулятора на базе ОУ содержат отрицательную обратную связь. [c.182]

    Значительно большую точность можно получить, используя электродвигатели в сочетании с тахогенераторамн в компенсационных схемах. На рис. 67 приведена схема такого устрой-ства °. Генераторный ток (/г), протекая по сопротивлению Я, величина которого может быть изменена при помощи переключателя П, создает падение напряжения ип=1гЯ. Эта напряжение компенсируется напряжением генератора постоянного тока (тахогенератора) Г, ротор которого вращает асинхронный двухфазный электродвигатель Д через редуктор Р. Постоянное напряжение небаланса Ун=ин—11 при помощи вибропреобразователя Вп превращается в пропорциональное по величине переменное напряжение технической частоты. Это напряжение через усилитель переменного тока У поступает на управляющую обмотку электродвигателя Д. Число оборотов электродвигателя зависит от величины этого управляющего напряжения и, следовательно, от величины напряжения небаланса Иц. При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя напряжение тахогенератора 1]ц весьма мало отличается от напряжения Ип и скорость вращения ротора тахогенератора точно соответствует силе генераторного тока, а число оборотов ротора за время анализа — количеству электричества, прошедшему через электролизер. Для регистрации числа оборотов служит счетчик Сч, связанный с редуктором Р. При хороших характеристиках тахогенератора такая система позволяет измерять количество электричества с точностью 0,1—0,2%. [c.109]

    Ширина полосы усилителя не должна превышать 1 гц по обе стороны фиксированной частоты. Несущая частота может быть при же ланни выделена, что позволяет исключить частоту сети и уменьшить таким образом помехи постоянного тока до минимума. Следовательно, можно получить существенно свободное от шумов усиление после преобразования в постоянный ток амплитуда может быть достаточно большой, чтобы поглотить последующие низкочастотные помехи. Прерыватели предусматривают уровень шумов порядка 0,002 мкв [11]. Иногда для стабилизации усиления всей системы в целом отрицательная обратная связь применяется вместе с усилителем с преобразованием частоты. [c.343]


Усилители постоянного тока — назначение, виды, схемы и принцип действия

Усилители постоянного тока, как может показаться из названия, сами по себе ток не усиливают, то есть они не генерируют никакой дополнительной мощности. Данные электронные устройства служат для управления электрическими колебаниями в определенном диапазоне частот начиная с 0 Гц. Но посмотрев на форму сигналов на входе и выходе усилителя постоянного тока, можно однозначно сказать — на выходе имеется усиленный входной сигнал, однако источники энергии для входного и выходного сигналов — индивидуальные.

По принципу действия усилители постоянного тока подразделяются на усилители прямого усиления и усилители с преобразованием.

Усилители постоянного тока с преобразованием преобразуют ток постоянный — в переменный, затем он усиливается и выпрямляется. Это называется усилением сигнала с модуляцией и демодуляцией — МДМ.

Схемы усилителей прямого усиления не содержат реактивных элементов, таких как катушки индуктивности и конденсаторы, сопротивление которых зависит от частоты. Вместо этого существует непосредственная гальваническая связь выхода (коллектора или анода) усилительного элемента одного каскада с входом (базой или сеткой) очередного каскада. По этой причине усилитель прямого усиления способен пропускать (усиливать) даже постоянный ток. Такие схемы популярны и в акустике.

Однако непосредственная гальваническая связь хотя и передает очень точно между каскадами перепады напряжения и медленные изменения тока, такое решение сопряжено с нестабильностью работы усилителя, с затруднением установления режима работы усилительного элемента.

Когда напряжение источников питания немного изменяется, или изменяется режим работы усилительных элементов, либо немного плывут их параметры, — тут же наблюдаются медленные изменения токов в схеме, которые по гальванически связанным цепям попадают во входной сигнал и соответствующим образом искажают форму сигнала на выходе. Зачастую эти паразитные изменения на выходе схожи по размаху с рабочими изменениями, вызываемыми нормальным входным сигналом.

Искажения выходного напряжения могут быть вызваны различными факторами. Прежде всего — внутренними процессами в элементах схемы. Нестабильное напряжение источников питания, нестабильные параметры пассивных и активных элементов схемы, особенно под действием перепадов температуры и т. д. Они могут быть вовсе не связаны с входным напряжением.

Изменения выходного напряжения вызванные данными факторами именуют дрейфом нуля усилителя. Максимальное изменение выходного напряжения в отсутствие входного сигнала усилителя (когда вход замкнут) за определенный временной промежуток, называется абсолютным дрейфом.

Напряжение дрейфа, приведенное ко входу равно отношению абсолютного дрейфа к коэффициенту усиления данного усилителя. Это напряжение определяет чувствительность усилителя, так как вносит ограничение в минимально различимый входной сигнал.

Чтобы усилитель работал нормально, напряжение дрейфа не должно быть больше заранее определенного минимального напряжения усиливаемого сигнала, который подается на его вход. В случае если дрейф выхода окажется того же порядка или будет превышать входной сигнал, искажения превысят допустимую норму для усилителя, и его рабочая точка окажется смещенной за пределы адекватной рабочей области характеристик усилителя («дрейф нуля»).

Для снижения дрейфа нуля прибегают к следующим приемам. Во-первых, все источники напряжения и тока, питающие каскады усилителя, делают стабилизированными. Во-вторых, используют глубокую отрицательную обратную связь. В-третьих, применяют схемы компенсации температурного дрейфа путем добавления нелинейных элементов, чьи параметры зависят от температуры. В-четвертых, используют балансирующие мостовые схемы. И наконец, постоянный ток преобразуют в переменный и затем усиливают переменный ток и выпрямляют.

При создании схемы усилителя постоянного тока очень важно согласовать потенциалы на входе усилителя, в точках сопряжения его каскадов, а также на нагрузочном выходе. Также необходимо обеспечить стабильность работы каскадов при различных режимах и даже в условиях плавающих параметров схемы.

Усилители постоянного тока бывают однотактными и двухтактными. Однотактные схемы прямого усиления предполагают непосредственную подачу выходного сигнала с одного элемента — на вход следующего. На вход следующего транзистора вместе с выходным сигналом от первого элемента (транзистора) подается коллекторное напряжение первого.

Тут должны быть согласованы потенциалы коллектора первого и базы второго транзистора, для чего коллекторное напряжение первого транзистора компенсируют при помощи резистора. Резистор добавляют также в цепь эмиттера второго транзистора, чтобы сместить его напряжение база-эмиттер. Потенциалы на коллекторах транзисторов следующих каскадов также должны быть высокими, что тоже достигается применением согласующих резисторов.

В двухтактном параллельном балансном каскаде резисторы коллекторных цепей и внутренние сопротивления транзисторов образуют собой четырехплечевой мост, на одну из диагоналей которого (между цепями коллектор-эмиттер) подается напряжение питания, а к другой (между коллекторами) — присоединяется нагрузка. Сигнал который требуется усилить прикладывается к базам двух транзисторов.

При равенстве коллекторных резисторов и полностью одинаковых транзисторах, разность потенциалов между коллекторами, в отсутствие входного сигнала, равна нулю. Если входной сигнал не равен нулю, то на коллекторах будут приращения потенциалов равные по модулю, но противоположные по знаку. На нагрузке между коллекторами появится переменный ток по форме повторяющий входной сигнал, но большей амплитуды.

Такие каскады часто применяются в качестве первичных каскадов многокаскадных усилителей либо в качестве выходных каскадов для получения симметричного напряжения и тока. Достоинство данных решений в том, что влияние температуры на оба плеча одинаково изменяет их характеристики и напряжение на выходе не плывет.

Источник: http://electricalschool.info

Схема усилителя напряжения — Энциклопедия по машиностроению XXL

СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ  [c.351]
Рассмотренная в 14.4 схема усилителя напряжения на практике ие получила широкого применения в приемниках оптических систем связи. Обычно предпочитают Использовать усилитель с обратной связью, схема которого приведена на рис. 14.11. Его основное преимущество — отсутствие необходимости осуществлять какую-либо коррекцию. Шумы такого усилителя могут быть много меньше, чем у обычного усилителя напряжения без коррекции.  [c.362]

В измерительной схеме рис. 3.17 чувствительный усилитель напряжения с высоким входным импедансом и чувствительный усилитель тока с низким входным импедансом подключаются к одному и тому же источнику шума. Эффективная полоса пропускания системы составляет около 40 кГц при среднем значении частоты 45 кГц. Точность определения температуры зависит от стабильности усилителей, особенно от их внутренних  [c.118]

В системах со спонтанной активацией следует применять защитную установку с потенциостатическим регулированием, работающую по схеме, показанной на рис. 20.13. Требуемое заданное напряжение Us сравнивается в блоке формирования разности D с напряжением между электродом сравнения и объектом защиты, т. е. с фактическим напряжением Ui. Разность ДС/=С/з—Vi усиливается в усилителе напряжения SV» до величины Ко-АУ. Эта усиленная разность напряжений управляет силовым усилителем L, который подводит необходимый защитный ток Is через катод системы анодной защиты. При работе защитных установок с регулированием при помощи управляющих дросселей или транзисторов иногда возникают возмущающие колебания в процессе регулирования. Для предотвращения этого можно применить более медленно работающие потенциостаты с механическими исполнительными механизмами. Это особенно целесообразно в системах, активация которых при прекращении подачи защитного тока происходит лишь сравнительно медленно.  [c.393]


В среднем положении якоря напряжение на первичной обмотке трансформатора управления равно нулю. При перемещении пальца 5 вверх или вниз изменяется воздушный зазор между якорем и сердечниками катушек, а вместе с этим меняется и индуктивное сопротивление сердечников 3 w 4. На обмотке трансформатора управления возникает напряжение, пропорциональное величине перемещения якоря, а фаза определяется направлением смещения якоря от среднего положения. Сигнал со вторичной обмотки управляющего трансформатора подается на вход электронного анализатора, соединенного с фазочувствительными двухтактными электронными усилителями. От электронных усилителей сигналы поступают к электромагнитным усилителям, а оттуда к электродвигателям следящей и задающей подач. Схемы усилителей обеспечивают регулирование скоростей подач.  [c.308]

Принципиальная схема решения систем уравнений (2. 22), (2. 23) и (2. 24) на электронной моделирующей машине показана на рис. 2. 14. Из четырнадцати усилителей постоянного тока шесть собраны как интеграторы, а три использованы в схемах сравнения напряжений.  [c.85]

Потенциометр R служит для балансировки выходного кольцевого демодулятора при отсутствии напряжения на входе усилителя. Усилитель напряжения осуществлён на двух лампах 6Ж7. Излишнее усиление компенсируется действием отрицательной обратной связи (потенциометр R , служащий одновременно и регулятором усиления). Выходной каскад выполнен по трансформаторной схеме и работает на лампе типа 6С5. Сопротивления  [c.241]

Усилители напряжения низкой частоты на транзисторах по сравнению с усилителями на электронных лампах отличаются некоторыми особенностями. Транзистор управляется не напряжением, как радиолампа, а током его параметры и усилительные свойства — функции рабочих токов, а токи эти зависят от температуры транзистора. Поэтому стабилизация режима транзистора по постоянному току (стабилизация тока коллектора) — непременное условие хорошей работы схемы. В зависимости от того, какой электрод транзистора является общим для входной и выходной цепей усилителя, различают три схемы включения транзистора с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК). Параметры транзистора и усилителя для каждой из этих схем различны. Схема с ОЭ, имеющая наибольшее усиление по мощности и средние значения величин входного и выходного сопротивлений, применяют в усилителях чаще других.  [c.251]

Усилители напряжения низкой частоты 250, 254 — Схемы 252  [c.1002]

Схема усилителя показана на рис. 6. Наряду с усилением сигнала датчика по напряжению полосовым избирательным усилителем (лампы Л — Л ) в схеме осуществляется усиление этого сигнала по мощности.  [c.106]

Применение двухтактных схем усилителя позволяет получить независимость фазы выходного сигнала от величины входного напряжения, что обуславливает стабильность фазы выходного напряжения относительно напряжения датчика дисбаланса.  [c.295]

На рис. 1 показана блок-схема прибора. Она включает в себя следующие элементы кварцевый генератор /, усилитель мощности высокой частоты 2, высокочастотный индуктивный преобразователь 3, амплитудный детектор 4, низкочастотный катодный повторитель 5, аттенюатор 6, усилитель напряжения низкой частоты 7, выходной каскад 8, ламповый вольтметр постоянного тока 9, калибратор 10, измеритель амплитуды перемещения 11.  [c.449]

Схема прибора включает в себя следующие основные блоки (рис. 7-15) усилитель напряжения, блок формирования импульсов.  [c.179]


Предварительные усилители напряжения. На рис. 4, а приведена эквивалентная электрическая схема несимметричного пьезодатчика с несимметричным предусилителем напряжения, В рабочем диапазоне частот выходное напряжение предусилителя  [c.235]

Предварительный усилитель тока. Эквивалентная электрическая схема предусилителя тока (рис. 6) содержит включенный последовательно с датчиком 1 линейный усилитель 2, расположенный в непосредственной близости от датчика и обеспечивающий преобразование выходного напряжения последнего в электрический ток, и усилитель тока 4, соединенный с линейным усилителем кабелем связи 3. Питание линейного усилителя осуществляется через сигнальный кабель от схемы усилителя тока.  [c.239]

Коэффициент а в обоих случаях одинаков, так КаК используется одна и та же щель, входное высокоомное сопротивление, усилитель и схема измерения напряжений находятся в идентичных условиях для всех измеряемых изотопов анализируемого элемента. Поэтому справедливы равенства  [c.111]

Измерительная схема (см. рис. 4.1) позволяет регулировкой корректирующих сопротивлений 1 и / к2 изменять К, т. е. устанавливать его величину, например /С=1, /(=0,1 и другие удобные значения в каждом конкретном случае в зависимости от соотнощения Г]/Г2. Регулируя /(к 1 и / к2, мы изменяем потенциалы в точках А ц. В измерительной схемы, тем самым даже при измерении одного и того же ионного пучка на обоих каналах мы изменяем значения К, не регулируя в действительности ни п. Гг, ни 5г. Пусть, например, требуется получить /(=1. Для этого любой ионный пучок, взятый из спектра остаточных газов или полученный при напуске в ионный источник какого-либо газа, поочередно переводится на приемные щели правого и левого усилителей. Напряжение на выходе каждого усилителя измеряют компенсационным методом, для чего декадный делитель напряжения Р подключают к батарее 10—15 в, относительно напряжения которой с помощью мостовой схемы сравнивают напряжение каждого усилителя. Затем регулировкой корректирующих сопротивлений /(кь Рк2 добиваются, чтобы потенциалы в точках А и В схемы были равны. Точное определение равенства контролируют при помощи гальванометра. Этим способом можно установить выходные напряжения усилителей так, чтобы К стал равным единице. Точность установки //1 Пг определяется стабильностью ионного тока измеряемого пика.  [c.114]

Передвигая движок потенциометра, можно подать на левую сетку усилителя напряжение требуемой величины. Усилитель постоянного тока собран по мостовой схеме на двойном триоде 104  [c.104]

Подавая колебания от генератора к частотному дискриминатору, получим сигнал, пропорциональный девиации, т. е. измеряемому сигналу. Схемы усилителей высокой частоты достаточно просты и надежны и колебания генератора могут быть усилены до> необходимой величины, чтобы сигнал после дискриминатора был достаточно мощным для подачи на регистрирующий прибор. Недостатком этой схемы является дрейф частоты генератора, обусловленный влиянием окружающей температуры, колебанием питающих напряжений и т. п. Всякий уход частоты генератора превращается частотным дискриминатором в сигнал на выходе.  [c.202]

Усилители напряжения низкой частоты на транзисторах по сравнению с усилителями на электронных лампах отличаются некоторыми особенностями. Транзистор управляется не напряжением как радиолампа, а током его параметры и усилительные свойства — функции рабочих токов, а токи зависят от температуры транзистора, поэтому стабилизация режима транзистора по постоянному току (стабилизация тока коллектора) — непременное условие для хорошей работы схемы. В зависимости от того, какой электрод транзистора является общим для входной и выходной цепей усилителя, различают три схемы  [c.157]

Узел защиты от протекания тока в катушке зажигания при замкнутых контактах 5 и неработающем двигателе выполнен с использованием усилителя А1.1, являющегося интегратором. Если в состоянии покоя с датчика Холла поступает импульс, то в точке б импульс отсутствует, и конденсатор С4 узла защиты начинает заряжаться внутренними паразитными токами схемы, что достигается специальным включением схемы усилителя. Через 2—5 с на выходе усилителя формируется напряжение, которое, поступая через резистор Я25 на вход транзистора УТ2, приводит к его открытию и, как следствие, к выключению выходного каскада, который обесточивает первичную цепь катушки зажигания. Время заряда конденсатора С4 выбирается таким большим, что при минимальной частоте двигателя напряжение на выходе интегратора не превышает 0,15 В за время отсутствия сигнала в точке б, что не влияет на работу логической схемы. Когда же появляется нарастающий фронт нового импульса б, конденсатор начинает разряжаться по цепи резисторы НО—ЯП — диод У02. Параметры цепи разряда подбираются так, что конденсатор С4 разряжается очень быстро.  [c.110]

Принцип действия электронных автоматов для регулирования плотности тока в ванне основан на потенциометрической схеме, Падение напряжения на шунте, включенном в цепь датчика, сравнивается с разностью потенциалов снимаемой с потенциометрического задатчика плотности тока. Потенциал разбаланса этой потенциометрической схемы подается на вход электронного усилителя постоянного тока, включенного в качестве нуль-инструмента. Усиленный сигнал подается на блок управления реверсивным двигателем, который через редуктор воздействует непосредственно на регулятор источника питания ванны постоянным током (регулируемого автотрансформатора или шунтового реостата, мотор-генератора и др.).  [c.254]


В этом случае а.мплитуда сигнала на выходе схемы усилителя Уу поддерживается неизменной. Напряжение рабочей точки усилителя У7 может быть установлено несколько меньше опорного напряжения усилителей У5 и Уе. Это обеспечивает хорошую надежность и помехоустойчивость схемы.  [c.247]

Если оконечный каскад однотактный, то предоконечный каскад можно собирать по любой схеме усилителя напряжения — резисторной, дроссельной или трансформаторной. Однако предпочтение отдается резистор ной схеме, которая при своей простоте обладает лучшими качественными показателями.  [c.133]

Обычные усилители не позволяют усиливать постоянные напряжения или напряжения очень низких (инфразвуковых) частот, так кай колебания этих частот не пропускают конденсаторы Со или Сс (см. рис. 2). При замене этих конденсаторов на сопротивления образуется схема усилителя постоянного тока. Однако усилители, собранные по таким схемам, работают очень нестабильно, так как изменения напрят  [c.170]

ЭТОМ охранный электрод образца соединяется с заземленным экраном, а высоковольтный — с указанной вершиной (рис. 3-2). В два другие плеча включаТотся переменный резистор R3 и постоянный резистор R4, шунтированный конденсатором переменной емкости С4. В такой схеме вее напряжение практически приходится на емкостные плечи, так как их сопротивление переменному току 1/(ц)С) много больше сопротивлений резисторов, включенных в другие плечи. Поэтому, несмотря на наличие высокого напряжения, можно безопасно уравновешивать мост изменением параметров R3 и С4. Для защиты цепи в случае пробоя образца предусмотрены разрядники. Индикатором равновесия моста обычно служит вибрационный гальванометр (см. ниже), зачастую включенный через усилитель.  [c.51]

Основным измерительным элементом течеискателя является мост (рис. 5), в который включены чувствительные элементы 1, 3 в виде спирали из платиновой проволоки, нагреваемой электрическим током. В другие плечи моста включены сопротивления 2, 4. Чувствительные элементы вплавлены в стеклянные капилляры и вмонтированы в приемник течеискателя. Газовая схема течеискателя включает в себя два канала (рис. 6). В один канал поступает смесь пробного газа с воздухом из области, непосредственно примыкающей к поверхности контролируемого оборудования. Во второй канал поступает воздух окружающего пространства из области, несколько отстоящей от поверхности оборудования. В состав течеискателя входит усилитель напряжения, световой и звуковой индикаторы напряжения. Сигнализация о наличии утечки осуществляется с помощью светодиода, являющегося световым индикатором. В комплекте течеискателя имеются электромагнитные телефоны, предна-  [c.196]

Нагрев исследуемого образца. Для управления процессом нагрева, который осуществляется с помощью молибденового нагревателя, размещаемого внутри трубчатого образца, применен регулятор температуры типа РТ2С-5, предназначенный для автоматического регулирования и автоматической стаби.лизации температуры по расходу мощности двухсекционных электропечей сопротивления (мощностью до 5 кВт). Регулятор позволяет поддерживать температуру в интервале до 1300° С с погрешностью. 0,25 7о- Исполнительное устройство регулятора выполнено на магнитных усилителях по трехкаскадной схеме. Стабилизация напряжения на выходе  [c.21]

Обозначения — напряжение питающего генератора г Яя, — активное сопротивление и индуктивность якорной цепи со—скорость вращения якоря двигателя Мс — момент сопротивления, J — момент инерции машинного агрегата, приведенные к валу двигателя ед, — э. д. с. двигателя Д и тахогенера-тора ТТ iv — ток усилителя /г — коэффициент усиления усилителя — напряжение обратной связи Ф = f (/о) — величина потока в двигателе — эталонное напряжение. На структурной схеме (рис. 86, б) представлены операции  [c.326]

Помимо предусилителей напряжения и заряда при работе с пьезоэлектрическими ударными акселерометрами в ряде случаев используют предусилители тока. Эквивалентная электрическая схема такого предусилителя с соединительным кабелем и датчиком приведена на рис. И, в. Предусилитель тока содержит последовательно включенный линейный усилитель, расположенный в непосредственной близости от датчика и преобразующий выходное напряжение последнего в электрический ток, и усилитель тока, соединенный с линейным усилителем кабелем связи. Питается линейный усилитель через сигнальный кабель от схемы усилителя тока. Линейный усилитель служит модулятором входного тока усилителя тока. Поскольку динамический входной импеданс усилителя тока очен мал, напряжения между проводниками соединительного кабеля, соответствующие полезным сигналал близки к нулю. Поэтому у датчика с предусилителем тока повышенная  [c.355]

В этой схеме выходное напряжение усилителя датчика газоанализатора через механический выпрямитель подается на вход усили-370  [c.370]

Стильбен, ФЭУ-29 и делитель напряжения к нему помещались в цилиндрическом светонепроницаемом чехле из нержавеющей стали. Для тепловой стабилизации работы ФЭУ-29 чехол охлаждался проточной водой. Электрический сигнал от фотоумножителя поступал на вход балансного усилителя постоянного тока 11). Усилитель обеспечивал усиление исходного сигнала в 10 ООО раз, а также интегрирование его во времени с постоянной интегрирования i =0,l и 4 сек. На выход усилителя подключался записывающий одноточечный электронный потенциометр ЭП11-09М 12) с пределами измерения О—10 мв. Электрическая схема усилителя обеспечивала установку нуля измерительной схемы и частичную компенсацию величины выходного сигнала. Все измерительные цепи были тщательно экранированы. Рентгеновская трубка, тарировочные стаканчики с водой и фотоумножитель жестко закреплены на горизонтальном поворотном плато, коордипатник которого позволял устанавливать рентгеновский луч на любой хорде просвечиваемого канала с точностью +0.01 мм.  [c.99]

На рис. 16 представлена схема вибрационного стенда, у которого вибровозбудитель состоит из пьезокерамических колец. Кольца соединены с помощью клея последовательно, а их электрическое соединение выполнено по параллельной схеме. Кольца поляризованы в осевом направлении. От звукового генератора через усилитель напряжения на кольца подается переменное напряжение. При этом амплитуда перемещения цилиндра вдоль оси будет равна сумме амплитуд перемещения всех колец. Верхняя металлическая пластина является столом для крепления испытуелюго прибора.  [c.440]

МОЖНО ИСКЛЮЧИТЬ, подавая в цепь обратной связи разность выходного напряже ния и напряжения с потенциометра разделения плоскостей коррекции, так как эта разность равна напряжениям, снимаемым с масштабных потенциометров в цепях обратных связей. Такое вычитание можно осуществить (рис. 17, д, вариант 2), пода вая в цепь суммирования полное выходное напряжение суммирующего усилителя, а на противофазный вход этого же усилителя — напряжение с ползунка потенциометра разделения плоскостей коррекции, В такой схеме одновременно с настройкой на разделение п.поскостей коррекции устанавливается и масштаб измерения значения дисбаланса.  [c.56]

Данная схема обеспечивает минимальный уровень ложного сигнала, возникающего при изменении напряжения источников питания, по сравнению с другими схемами усилителей постоянного тока. Второй каскад собран на пентоде 6ЖЗП (Л з). Для улучшения стабильности выходного напряжения аноды лампы 6Н2П Jli) усилителя стабилизатора питаются стабилизированными напряжениями -f375e (с анода стабилитрона типа СГ-2С (Лб) и +300 в с выхода стабилизатора напряжения на +300 в, 60 ма). Питание накалов ламп и Л4 также стабилизировано.  [c.173]


Усовершенствованием схемы классического потенциостата являются в последние годы схемы электронных потенциостатов, в которых происходит быстрое автоматическое регулирование потенциала одного из электродов системы. Схема электронного потенциостата включает в себя усилитель постоянного напряжения с обратной связью, обеспечивающий автоматическое поддержание заданного значения потенциала. Обычно в комплект потенциостата входит потенциометр на входе для навязывания определенного потенциала и блок противотока, обеспечивающий снятие поляризационных характеристик того или иного знака и устойчивое прохождение нуля тока. Варианты различных электронных потенциостатов в основном различаются схемами усилителя постоянного напряжения, главными критериями которого являются крутизна усиления (точность измерения), быстродействие (скорость регулирования) и максимальный выходной ток [266, 279, 282—291]. Большое количество потенциостатиче-ских поляризационных кривых в нашей стране было снято с помощью электронных потенциостатов, схемы которых приведены в работе [290].  [c.182]

Схема простейшего электронного усилителя, собранного на триоде, показана на рис. 219. Под действием электрического поля, создаваемого напряжением электроны, испускаемые накаленным катодом К, устремляются к аноду А. Находясь между анодом и катодом, сетка С может управлять потоком электронов (анодным током). При отрицательном потенциале сетка задерживает электроны и анодный ток уменьшается, при положительном потенциале на сетке скорость электронов по отношению к катоду возрастает и ток увеличивается. Небольшое изменение потенциала сетки приводит к значительным изменениям анодного тока. При подаче на вход схемы переменного напряжения 11вх потенциал сетки начинает периодически изменяться, а следовательно, анодный ток пульсирует с величиной и частотой напряжения Увх- На сопротивлении К при этом будет происходить пульсирующее падение напряжения. Подобрав соответствующим образом сопротивление нагрузки, сигнал при выходе Овых можно получить значительно большим по амплитуде, нежели сигнал на входе, т. е. усилить сигнал по напряжению. Для усиления сигнала по мощности нужны другие параметры электронной лампы [c.426]

В экспериментальной мастерской электронных приборов Научно-исследовательского физико-химического института им. Л. Я. Карпова разработан потенциостат, в котором для поддержания постоянства потенциала рабочего электрода применен усилитель постоянного тока с кондуктивными связями между каскадами [24]. Принципиальные схемы усилителя и преобразователя катодного вольтметра приведены на рис. 85, а и б. Лервый каскад усилителя (см. рис. 85, а) собран по схеме параллельного баланса, второй — по схеме вычитателя, третий каскад является однотактным усилителем напряжения и четвертый— усилителем мощности. В первом каскаде (лампа Л1) попользуется двойной триод 6Н2П, отличающийся сравнительно небольшими сеточными токами. На первый вход усилителя подается напряжение от электрода сравнения, а на второй — напряжение от источников эталонного напряжения.  [c.142]

На фиг. 107 показана схема индуктивного датчика Бюро взаимозаменяемости, работающего с самописцем БВ-662 Данный самописец предназначен для записи результатов измерений размерных параметров на основе самобалансирующего моста переменного тока. В данном случае два плеча моста образуют индуктивный датчик, а два других — реохорд самописца. Автоматическая балансировка моста осуществляется серво.мотором Л/(фиг. 108), питающимся от усилителя напряжения  [c.227]

Для выделения синусоидального напряжения в сеточной цепи усилителя мощности на выходе предоконечного усилителя мощности стоят фильтры, состоящие из дросселей и конденсаторов. Усилитель мощности собран на лампах Л1—Л2 по двухтактной схеме. Выходное напряжение снимается с трансформатора Тр5. Выходной каскад генератора питается от выпрямителя, собранного по трехфазной двухполупериодной схеме. Анодный ток контролируется амперметром. Регулировка мощности генератора производится автотрансформатором путем изменения напряжения питания транзисторов Тб—Т9. В генераторе имеется система управления, блокировки и сигнализации.  [c.102]


12.5. МОП-транзисторный усилитель как усилитель постоянного напряжения

Читайте также

16.3.4. Директивы обеспечения постоянного соединения с клиентом

16.3.4. Директивы обеспечения постоянного соединения с клиентом Эти директивы обеспечивают постоянное соединение с клиентом, а также управляют параметрами установленного соединения.? Timeout — задает промежуток времени в секундах, в течение которого сервер продолжает

Анализ цепей постоянного тока

Анализ цепей постоянного тока На рис. 0.1 представлена цепь постоянного тока с источником напряжения и тремя резисторами. Нетрудно получить значения различных токов и напряжений в схеме с помощью PSpice. Если вы прочли главу «Начальные шаги» в разделе «Введение», то сможете

Усилитель с общим эмиттером и шунтирующим конденсатором

Усилитель с общим эмиттером и шунтирующим конденсатором Обычно в усилителе с общим эмиттером (ОЭ) используют шунтирующий конденсатор, подобный Се на рис. 4.5, включенный параллельно Re, что позволяет увеличить коэффициент усиления по напряжению. Проблема состоит в том,

Усилитель с общим эмиттером с параллельной обратной связью по напряжению

Усилитель с общим эмиттером с параллельной обратной связью по напряжению В качестве примера, относящегося уже не к колебательному контуру, а к усилителю, на рис. 4.18 показана упрощенная гибридная ?-модель для усилителя ОЭ с параллельной обратной связью по напряжению. Рис.

Трехкаскадный усилитель с параллельной обратной связью по напряжению

Трехкаскадный усилитель с параллельной обратной связью по напряжению Теперь рассмотрим более значительное изменение. Включим резистор обратной связи Rf=5 кОм между узлами 8 и 2 (то есть между коллектором последнего и базой первого каскадов). Это приведет к созданию

Идеальный операционный усилитель

Идеальный операционный усилитель Идеальный ОУ будет смоделирован для PSpice как усилитель с высоким входным сопротивлением, нулевым выходным сопротивлением и высоким коэффициентом усиления по напряжению. Типичные значения этих параметров показаны на рис. 5.1, где Ri=1 ГОм;

Неинвертирующий идеальный операционный усилитель

Неинвертирующий идеальный операционный усилитель На рис. 5.3 показана другая простая схема на ОУ. В ней напряжение vs подключено к неинвертирующему (+) входу. На рис. 5.4 показана модель и приведены параметры элементов. Рис. 5.3. Неинвертирующий усилитель на базе идеального

Операционный усилитель с дифференциальным входом

Операционный усилитель с дифференциальным входом Если входной сигнал подается между инвертирующим и неинвертирующим входами, на выходе ОУ получается усиленная разность входных напряжений. Чтобы упростить анализ, примем, что на рис. 5.5 Ri=R3=5 кОм и R2=R4=10 кОм. Модель PSpice для

Подключение источника постоянного напряжения к RC -цепи 

Подключение источника постоянного напряжения к RC-цепи  В конденсаторе, показанном на рис. 6.6, при замыкании ключа происходит начальный скачок тока. Входной файл для этого случая:Switch Closing in RC CircuitV 0 PWL(0,0 1us,1V 10ms,1V)R 1 2 10kС 2 0 0.1uF.TRAN 1ms 10ms.PROBE.END Рис. 6.6. Замыкание ключа в

Усилитель с общим эмиттером с нешунтированным эмиттерным резистором

Усилитель с общим эмиттером с нешунтированным эмиттерным резистором Когда усилитель ОЭ использует эмиттерный резистор, не шунтированный конденсатором, коэффициент усиления по напряжению схемы уменьшается, зато улучшается частотная характеристика. Схема с

Усилитель без эмиттерного конденсатора

Усилитель без эмиттерного конденсатора Обратимся к рис. 10.13, где приведена схема без СЕ. Входной файл для анализа: Phase Relations in СЕ AmplifierVCC 4 0 12VR1 4 1 40kR2 1 0 5kRC 4 2 1kRE 3 0 100Rs 6 5 100RB 1 1A 0.01C1 5 1 15uFQ1 2 1A 3 BJT.MODEL BJT NPN (BF=80)vs 6 0 sin (0 10mV 5kHz).TRAN 0.02ms 0.2ms.PROBE.END Проведите анализ и получите в Probe графики

Усилитель с эмиттерным конденсатором

Усилитель с эмиттерным конденсатором Однако обычно усилитель работает с конденсатором СЕ, подключенным параллельно RЕ. Давайте снова вставим во входной файл исключенную строкуСЕ 3 0 10uFи заново выполним анализ. Получите в Probe только график напряжения на эмиттере,

Урок 2 Моделирование цепи постоянного тока 

Урок 2 Моделирование цепи постоянного тока  Освоив материал этого урока и выполнив предлагаемые предложения; вы научитесь моделировать цепи постоянного тока и определять значение потенциалов. Также вы узнаете, как выводить на экран выходной файл программы и находить в

2.1. Токи и напряжения в цепях постоянного тока

2.1. Токи и напряжения в цепях постоянного тока Все напряжения, которые вычисляет PSPICE, являются напряжениями между отдельными точками электросхемы и одной опорной точкой, местоположение которой определяете вы сами, размещая на чертеже схемное обозначение «земли». В

7.2. Источник постоянного тока в качестве изменяемой переменной

7.2. Источник постоянного тока в качестве изменяемой переменной Согласно теории о построении электрических цепей, любой источник напряжения с заданным напряжением истока Uq и заданным внутренним сопротивлением R можно заменить на соответствующий источник тока Iq с

9.4.3. Анализ чувствительности выходного напряжения цепи постоянного тока к разбросам параметров компонентов 

9.4.3. Анализ чувствительности выходного напряжения цепи постоянного тока к разбросам параметров компонентов  Анализ чувствительности позволяет установить, какое влияние оказывают изменения отдельных параметров схемы на выходное напряжение. Таким образом, вы можете

Особенности усилителей постоянного тока | Техника и Программы

Схема усилителя

Узким местом в усилителях без разделительных конденсаторов являются допустимые значения напряжений в схеме. В частности, весьма желательно, чтобы в отсутствие сигнала потенциал как на входе, так и на выходе был равен потенциалу земли. Это означает, конечно, что выходное напряжение в режиме покоя больше не может равняться половине напряжения питания (Vcc) относительно земли (О В). Может показаться, что в связи с этим ограничением возникает проблема, ведь до сих пор мы предполагали, что начальное значение выходного напряжения должно равняться Vcc/2, чтобы были возможны отклонения сигнала как в положительную, так и в отрицательную сторону. Применительно к усилителям постоянного тока эта проблема решается путем применения двух симметричных источников питания: положительного и отрицательного (в этом случае говорят, что схема работает с раздельными источниками питания).

Простой двухтранзисторный усилитель постоянного тока показан на рис. 8.4. Он является модификацией усилителя переменного напряжения, приведенного на рис. 1.20, но здесь применены два источника питания и комплементарные транзисторы (п-р-п- и р-п-р-). С помощью делителя напряжения, состоящего из резисторов R4, Rs и R3, потенциал эмиттера Тх поддерживается слегка отрицательным по отношению к земле (—0,6 В). Таким образом, Т{ оказывается открытым, если его база привязана к земле входным резистором Rv

Что касается выхода, то, с одной стороны, мы знаем, что коллектор п-р-п-транзистора должен быть положительным по отношению к базе, а с другой стороны, в усилителе постоянного тока нам необходимо, чтобы потенциал коллектора был равен потенциалу земли; только тогда нулевой входной сигнал будет давать нулевой сигнал на выходе. Этот парадокс разрешается с помощью р-п-р-транзистора Т2, который введен для того, чтобы сдвинуть выходное напряжение в режиме покоя обратно к нулю, осуществляя в то же самое время дополнительное усиление.

На Т2 реализована простая схема стабилизированного по постоянному току каскада усилителя, работающая от двух источников питания +9 В и —9 В, в которой потенциал базы транзистора задается не делителем напряжения, а коллектором транзистора Т2. Начальные условия оптимальны, когда потенциал коллектора Т2 в режиме покоя равен потенциалу зем-

Рис. 8.4. Простой усилитель постоянного тока, иллюстрирующий использование двух источников питания.

ли (О В), в результате чего нулевой сигнал на входе Tt дает нулевое напряжение на выходе. Если нулевой сигнал на входе не приводит к нулевому постоянному напряжению на выходе, то говорят, что у этого усилителя есть напряжение смещения; назначение переменного резистора Rs состоит в том, чтобы с его помощью производить установку нулевого смещения для получения нуля на выходе при подаче нуля на вход, что, до некоторой степени, подобно установке нуля на аналоговом вольтметре, когда с помощью регулировочного винта стрелка устанавливается на начало шкалы в отсутствие сигнала.

Идя назад по схеме усилителя со стороны его выхода, видим, что требование нулевого потенциала коллектора Т2 подразумевает падение на резисторе R7 напряжения, точно равного 9 В. Следовательно, коллекторный ток транзистора Т2 должен равняться (9/4700) А или 1,9 мА. Эмит- терный ток величиной 1,9 мА дает падение напряжения 1,9 В на 1-кило- омном резисторе R6 в цепи эмиттера, так что потенциал эмиттера Т2 будет иметь значение (9 — 1,9) В, то есть 7,1 В. Выполнение этих условий обеспечивается только тогда, когда потенциал базы транзистора Т2, являющегося р-п-р-транзистором, на 0,6 В отрицательнее потенциала его эмиттера, то есть равен (7,1 — 0,6) В или 6,5 В. Это подходящее напряжение рабочей точки для коллектора Tv так что два каскада усилителя можно соединить непосредственно. Теперь мы знаем, что в результате задания с помощью Rs нулевого смещения режим покоя транзистора Тх автоматически устанавливается нужным. Это как раз одна из многих схем, для которых возможность применения комплементарных транзисторов является особенно ценной.

Легко рассчитать коэффициент усиления напряжения в схеме на рис. 8.4, так как в обоих каскадах транзисторы включены по схеме с общим эмиттером, без блокировочных конденсаторов в эмиттерах, применение которых в усилителе постоянного тока является, конечно, бессмысленным. Коэффициент усиления каждого каскада равен примерно отношению коллекторной нагрузки к сопротивлению в цепи эмиттера (см. разд. 4.7). Фактическим сопротивлением в эмиттере транзистора 7j является параллельное соединение резистора R3 и включенных последовательно R4 и R5, так что ее результирующее значение равно приблизительно 550 Ом.

Таким образом, коэффициент усиления напряжения первого каскада примерно равен

коэффициент усиления напряжения второго каскада примерно равен

Следовательно, полный коэффициент усиления напряжения двух каскадов примерно равен

Входной ток смещения

При работе с этим усилителем оказывается, что требуемое положение регулятора нулевого смещения Rs зависит от сопротивления источника, подключенного ко входу. Если первоначальная установка Rs была произведена в режиме холостого хода на входе (то есть только с 10-килоомным резистором Rx во входной цепи), а затем была подключена термопара с пренебрежимо малым сопротивлением, то потребуется устанавливать Rs заново.

Причина этого заключается в том, что входная цепь является базовой цепью транзистора Тх и по ней течет обычный базовый ток (с типичным значением 5 мкА). От протекания 5 мкА по сопротивлению 10 кОм на нем падает напряжение 50 мВ, и оно играет роль входного напряжения смещения, когда во входной цепи имеются только эти 10 кОм. Смещение исчезает, когда вход шунтируется накоротко или когда ко входу подключается источник с малым сопротивлением. Входной ток смещения и напряжение смещения еще будут рассматриваться позднее, когда в гл. 11 мы встретимся с интегральными усилителями.

Дрейф

Одно из затруднений, возникающих при работе с усилителями с непосредственной связью, состоит в том, что изменения режима схемы по постоянному току неотличимы от усиления сигнала. Такие изменения обычно происходят из-за колебаний температуры. Если, например, в схеме на рис. 8.4 температура возросла, то разность потенциалов на переходах база—эмиттер уменьшится, и это приведет к небольшому увеличению коллекторного тока в обоих транзисторах. Результирующее изменение напряжения смещения называют дрейфом. Обычно самым чувствительным является входной каскад, поскольку то, что в нем происходит, усиливается в наибольшей степени.

Дрейф в схеме на рис. 8.4 можно наблюдать, подключив к выходу чувствительный вольтметр постоянного тока или осциллограф, у которого усилитель вертикального канала переключен на режим работы по постоянному току. Не подавая никакого сигнала на вход, установите с помощью Rs нулевое напряжение на выходе, а затем возьмитесь пальцами за транзистор Тх и погрейте его. Вы увидите постепенный дрейф выходного напряжения; обратите внимание на то, в каком направлении изменяется выходное напряжение, и проверьте, согласуется ли оно с приведенным выше объяснением.

Поскольку обычно температура электронных схем не поддерживается постоянной, у усилителя постоянного тока непременно проявляется некоторый дрейф. Однако путем принятия соответствующих мер дрейф в схеме можно удержать на пренебрежимо низком уровне. Дрейф выходного напряжения зависит как от внутреннего дрейфа усилителя, так и от его коэффициента усиления. Чтобы выразить дрейф независимо от коэффициента усиления, в перечне параметров усилителя обычно бывает указан дрейф, «отнесенный ко входу», в микровольтах на градус; это величина, равная изменению напряжения входного сигнала, которое потребовалось бы, чтобы создать такое же изменение выходного напряжения, какое происходит из-за дрейфа. Например, в случае, когда коэффициент усиления равен 100, а выходное напряжение отклоняется из-за дрейфа на 0,2 В при увеличении температуры на 25 °С, отнесенный ко входу дрейф равен

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

Тестирование усилителя | Измерение напряжения постоянного тока

Проверка усилителя:

Подготовка – Тестирование транзисторного усилителя и других цепей следует проверять методично; в противном случае полученные результаты могут оказаться бесполезными. Схема должна быть сначала тщательно сконструирована в виде макетной платы, размещая компоненты так, чтобы они были максимально похожи на принципиальную схему. Это делает тестирование и устранение неполадок намного проще, чем когда макет неаккуратный.На рис. 12-44(a) показана схема CE, а на рис. 12-44(b) показана подходящая компоновка схемы на макетной плате сменного типа.

Нестабильность:

После того, как схема построена, источник питания должен быть настроен на соответствующее напряжение, а затем подключен и включен. Осциллограф должен быть подключен для контроля выхода теста усилителя, чтобы убедиться, что цепь не колеблется. Если цепь колеблется, колебания должны быть остановлены, прежде чем продолжить.Например, измерения постоянного напряжения, сделанные на колебательном контуре, не имеют абсолютно никакой ценности.

Усилитель Нестабильность тестирования может быть результатом неправильной конструкции или плохой компоновки схемы. Это также может быть вызвано обратной связью по проводникам от источника питания до цепи. Чтобы стабилизировать нестабильный усилитель, начните с подключения развязывающего конденсатора 0,01 мкФ (или 0,1 мкФ, если необходимо) от положительной линии питания к земле (рис. 12-45). Если используется плюс-минус питания, подключите конденсаторы от каждой линии питания к земле.Конденсаторы должны быть установлены прямо на макетной плате. Размещать их на клеммах питания бесполезно.

Если цепь по-прежнему нестабильна, следует подключить небольшие шунтирующие конденсаторы от выводов коллектора транзистора к земле или между коллектором и базой (рис. 12-45). Для этой цели начните с конденсаторов емкостью 50 пФ и при необходимости постепенно увеличивайте емкость примерно до 300 пФ. Обычно эти конденсаторы не должны быть частью конечной цепи. Их обычно устанавливают временно (если они требуются) только до тех пор, пока не будет локализован источник нестабильности цепи.

Измерение напряжения постоянного тока:

Как только будет установлено, что схема стабильна, следующим шагом будет измерение уровней постоянного напряжения на всех выводах транзистора. Следует использовать электронный вольтметр и измерять каждый уровень постоянного напряжения относительно земли. У некоторых электронных вольтметров общий вывод соединен конденсатором с землей. Таким образом, лучше всегда держать общий вывод вольтметра заземленным. Если напряжения постоянного тока неудовлетворительны, их необходимо скорректировать, прежде чем продолжить.Даже если уровни напряжения не совсем соответствуют расчетным, можно продолжить.

Измеренные уровни постоянного напряжения должны как минимум показывать, что каждый переход база-эмиттер BJT смещен в прямом направлении на соответствующую величину (приблизительно 0,7 В для кремниевых транзисторов и 0,3 В для германиевых устройств). Измерения также должны показывать минимум 2 В для каждого падения напряжения коллектор-эмиттер.

Испытание переменным током:

Когда во всей цепи установится удовлетворительный уровень постоянного тока, могут быть продолжены испытания переменного тока.Подключите ко входу генератор сигналов и подключите двухканальный осциллограф для одновременного контроля форм входного и выходного напряжения (Рис. 12-46). Отрегулируйте частоту сигнала примерно до середины полосы пропускания усилителя и отрегулируйте амплитуду сигнала, чтобы обеспечить максимальное неискаженное выходное напряжение. Если амплитуда генератора сигналов не может быть установлена ​​на достаточно низком уровне, чтобы обеспечить неискаженный выходной сигнал, следует использовать резистивный делитель напряжения для дальнейшего уменьшения амплитуды сигнала (см.12-47).

Амплитуды входного и выходного напряжения при тестировании усилителя (v i и v o ) могут быть измерены, а усиление напряжения может быть рассчитано как A v = v o / v i . При проверке двухкаскадной схемы можно перемещать один щуп осциллографа для контроля выходного напряжения (o) первого каскада. Коэффициент усиления первого каскада A v1  = v o1 /v i , коэффициент усиления второго каскада A v2  = v o /v o1

С помощью осциллографа, контролирующего формы входных и выходных сигналов, можно исследовать частотную характеристику цепи.Уровень напряжения сигнала должен поддерживаться постоянным, а частота сигнала регулируется удобными шагами. На каждой частоте необходимо измерить v o и рассчитать A v . Верхняя и нижняя частоты среза находятся там, где v o  опускается до 0,707 от своего нормального (среднечастотного) уровня, а v i все еще находится на нормальном уровне.

Входное и выходное сопротивление:

Входное и выходное сопротивление при тестировании усилителя обычно следует измерять с частотой сигнала в середине полосы пропускания.Самый простой способ измерить входной импеданс — подключить резистор (не декаду) последовательно с входной клеммой схемы и источником сигнала (см. рис. 12-48 (а)). Когда выходное напряжение переменного тока падает до половина его нормального уровня, последовательно соединенный резистор равен входному импедансу.Если изменение выходного напряжения отличается от половины, входное сопротивление можно рассчитать с помощью уравнения делителя напряжения.

Выходное сопротивление цепи можно определить, подключив резистор в качестве нагрузки с конденсаторной связью на выходе схемы, [Рис.12-48(б). Выходное напряжение переменного тока снова уменьшается вдвое, когда сопротивление нагрузки равно выходному сопротивлению схемы.

Схема усилителя

— обзор

3.2.3.1 Топология TIA

На схемы TIA особенно влияет топология конструкции печатной платы, особенно в таких приложениях, как PPG, поскольку часто обнаруживаемые сигналы являются сложными и слабыми. Две наиболее часто используемые топологии проектирования TIA в оптическом мониторинге — с нулевым смещением (рис. 3.3A) и с обратным смещением (рис. 3.3Б) ТИА. Когда требуется высокая скорость и время отклика, используется конфигурация напряжения обратного смещения, когда на катод фотодиода подается положительное напряжение. Это вызывает увеличение ширины обеднения фотодиода и снижает Cj, тем самым улучшая характеристики на высоких частотах. Платой за это увеличение скорости является увеличение темнового тока (погрешность постоянного тока) и нелинейности. Когда фотодиод смещен в ноль, возникает очень небольшая ошибка по постоянному току и очень небольшой шум.Кроме того, отклик фотодетектора более линейный, чем при обратном смещении. Однако его паразитная емкость (Cp) выше (Bhat, 2012; Graeme, 1996).

В идеале для одно- или многоволновых систем PPG следует предпочесть TIA без напряжения обратного смещения, поскольку требования к скорости составляют всего несколько сотен герц (Гц) . Это позволит сохранить линейность интенсивности света и избежать ошибки постоянного тока. Кроме того, низкий уровень шума схемы позволяет легко проводить измерения PPG с меньшей амплитудой.Тем не менее, если используется обратное смещение (в основном при использовании лазерного диода), важно выбрать операционный усилитель типа FET с очень высоким входным сопротивлением, чтобы свести на нет высокое сопротивление перехода фотодиода с обратным смещением. Независимо от смещения, в приложениях PPG рекомендуется экранировать как фотодиод, так и TIA. Это делается для того, чтобы избежать помех от электростатических, магнитных и радиочастотных источников с сигналом PPG.

Третьей конфигурацией, которая особенно полезна в приложениях PPG, является дифференциальная TIA.Как показано на рис. 3.3C, фотодетектор можно подключить между входами двух однокаскадных TIA и управлять фототоками дифференциальным образом. Поскольку оба усилителя видят входной ток в различном направлении, если резисторы обратной связи Rf1 и Rf2 согласованы, то выходной сигнал будет в два раза больше, чем может быть достигнут с помощью несимметричного TIA.

(3.2)Vout=2.Ip.Rf

Ключевым преимуществом использования этой топологии TIA является подавление синфазного сигнала связанного шума.Любые электростатические помехи, присутствующие в цепи, появятся на обоих входах дифференциального усилителя и окажут нейтрализующее действие на выходе. Полоса пропускания усилителя также улучшена по сравнению с базовым фотодиодным усилителем из-за двойных резисторов настройки коэффициента усиления. Для заданного уровня усиления резисторы Rf1 и Rf2 допускают уменьшение сопротивления 2:1, снижая чувствительность полосы пропускания к паразитной емкости во столько же раз (Moyle, 1998; Webster, 2002).

ИС измерительного усилителя постоянного тока с одним источником питания

ИС измерительного усилителя постоянного тока с одним источником питания

Одноместный Инструментальный усилитель постоянного тока питания Схема и микросхема

Общий задачей экспериментаторов является увеличение усиления постоянного напряжения низкого уровня для записи или анализа.Большинство измерительные схемы требуют создания сложного проекта с двойные источники питания и высокоточные компоненты. Простой решение состоит в использовать интегральная схема (ИС), специально разработанная для этой цели, например как ИНА122. Эта конкретная микросхема инструментального усилителя очень проста в использовании. потому что он работает от Один напряжение питания и только один внешний резистор необходим для установки постоянного тока усиление. Вот принципиальная схема, показывающая, как использовать INA122 для создания базовый усилитель постоянного тока.

В этом конкретном примере усиление установлено на 205X. Выигрыш рассчитывается по формуле Усиление = 5+(200К/Р). Максимальный выход сигнал от усилителя не может превышать напряжения питания. То метр или устройство который считывает выход с усилителя, должен иметь высокий вход импеданс. Эту же схему можно использовать для усиления дифференциального напряжения на подключение Контакт 2 (V-in) к опорному напряжению вместо земли.Есть еще много примеров использования этого усилителя в техпаспорте (см. ссылку ниже)


Покупка ИНА122 Усилители: Специальные Предложение

Микросхема IC версия этого полезного усилителя становится все труднее найти любителям. Из-за многочисленных обращения клиентов за помощью в найти эти усилители, мы предлагаем пару (2 шт.) усилителей INA122 отправлено куда угодно в мир.

Пожалуйста Обратите внимание, что это предложение действует только для Интегральные микросхемы. Вам нужно будет предоставить макетную плату, блок питания, резистор, так далее для завершения вашего усилителя. Многочисленные другие полезные приложения возможно с участием эта ИС, такая как усиливающие датчики, тензометрические датчики и милливольтовый выход преобразователи… см. данные INA122 лист.

Два постоянного тока ИС усилителей (каталожный номер DCAMP), Доставка по всему миру включена! ИЗВИНИТЕ: ЭТОГО ТОВАРА НЕТ В НАЛИЧИИ



  ПОЧТА ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗА  

Мы продолжайте заказывать просто! Оперативно, вежливо 30-дневная политика возврата.

ИЗВИНИТЕ, ЭТОГО ТОВАРА НЕТ АКЦИЯ

BY ПОЧТА ….пожалуйста Отправить чек или денежный перевод для пары микросхем усилителя постоянного тока:

МТМ Scientific, Inc. Ящик 522, Клинтон, Мичиган 49236 США

Есть никаких задержек с доставкой личных чеков. Мы прилагаем все усилия отправить быстро.


Нажмите здесь, чтобы просмотреть другие Продукция MTM Scientific, Инк.

A Цепь защиты от замыканий постоянного тока для аудиоусилителей

A Цепь защиты от замыканий постоянного тока для аудиоусилителей

Схема защиты от короткого замыкания постоянного тока для аудиоусилителей

Copyright 2001 R.G. Увлеченный. Все права защищены. Отсутствует разрешение для локальных копий или обслуживания с хостов, отличных от http://www.geofex.com.


Стандартный усилитель мощности класса AB позволяет напрямую подключать выход усилителя на динамики.Это очень хорошо, так как нет конденсаторов или Трансформаторы мешают качеству звука. Выступающие подключены напрямую (более или менее!) к усилителям. Это имеет неприятный побочный эффект: если устройство вывода выходит из строя, это обычно вызывает необработанный источник питания постоянного тока для подключения к динамикам. Большинство динамиков перегорают или механически повреждаются при этом очень быстро.

Цепи защиты

были разработаны для предотвращения такого рода повреждений, и бывают разных вкусов.Они варьируются от простых, таких как дополнительный предохранитель в серия с выходом усилителя — комплексная, со всевозможным контролем. Текущим фаворитом является схема последовательного реле на выходе усилителя, управляется какой-то схемой обнаружения постоянного тока.

Однако у реле

есть свой набор проблем, не последней из которых является надежность. Контакты реле со временем корродируют, образуют дугу и заедают. С каждым разом хуже они проверяются вполне может быть в последний раз, когда они работают, так что есть некоторые встроенные проблемы.Предохранители также проблематичны, так как они должны быть мучительно подходящего размера, чтобы обеспечить хорошую защиту, и когда это будет сделано, сопротивление предохранителя модулируется теплом, рассеиваемым предохранителем вблизи максимальной мощности, поэтому слышимые побочные эффекты.

Некоторые недавние достижения в области мощных полевых МОП-транзисторов делают их привлекательными для замены или обходные реле и предохранители на выходе усилителя мощности. Мощные МОП-транзисторы делают хорошо переключатели, переходя из полностью непроводящего состояния в дробное резистора в наносекундах с надлежащим управляющим сигналом.В отличие от биполярных транзисторов, здесь нет напряжения смещения. или исправление, связанное с проводимостью МОП-транзистора в открытом состоянии. Пока ток через МОП-транзистор достаточно мал, чтобы не вызвать значительного падения напряжения через МОП-транзистор во время пиков тока, сам МОП-транзистор не будет слышно.

Однако есть некоторые трудности с управлением полевыми МОП-транзисторами в качестве реле переменного тока. Там является встроенным подложечным диодом во всех полевых МОП-транзисторах, который смотрит во внешний мир. как диод, подключенный между истоком и стоком.Этот диод свободно проводит в обратное направление. Это действительно может помочь защитить МОП-транзистор в некоторых случаях. ситуациях, но это означает, что один MOSFET не может блокировать ток в обоих направления. Однако установка двух полевых МОП-транзисторов от источника к источнику может. Подложка затем диоды попеременно смещаются в обратном направлении при любой полярности сигнала. Подходящее повышение напряжения затвор-исток дает нам двунаправленный переключатель переменного тока.

Однако источники всегда зависят от мгновенного уровня сигнала, и оба затвора должны быть сделаны примерно на 10-12 В более положительным, чем этот движущийся сигнал уровень.Это очень сложно сделать для большинства плавающих цепей привода.

International Rectifier имеет выпустила несколько драйверов фотоэлектрических МОП-транзисторов. Эти блоки содержат светодиод для производят свет, и несколько фотоэлектрических диодов последовательно. Когда горит светодиод фотодиоды, они создают напряжение на выходных контактах блока.

При прямой замене выходного реле два N-канальных силовых МОП-транзистора подключены исток к истоку и затвор к затвору.Сливные терминалы используются как вход и выход переключателя. Когда клеммы затвор-исток двух Между полевыми МОП-транзисторами 0 В, устройства выключены, и ток не может течь вверх. к напряжению пробоя МОП-транзисторов. Когда затворы МОП-транзисторов на несколько вольт положительнее по отношению к источникам, оба полевых МОП-транзистора усилены, и ток может течь. Современные МОП-транзисторы могут иметь сопротивление от стока до истока. в районе миллиом.

Фотогальванический изолятор обеспечивает простой и легкий способ поворота двух блоков. включен или выключен, потому что сторона источника напряжения изолятора движется вместе с клеммы источника, в то время как сторона светодиода может быть привязана к любому уровню, необходимому для операция.Чтобы включить «реле», просто подайте ток через светодиод. Чтобы выключить его, просто прервите ток светодиода.

Есть люди, которые инстинктивно не доверят любому активному твердотельному устройство последовательно со звуковым сигналом. Для этих людей есть два возможных альтернативы: реле для «короткого замыкания» двух силовых полевых МОП-транзисторов схемы. выше и вторая схема защиты MOSFET, которая прерывает питание постоянного тока питание, а не выход динамика. Первая идея проста — эстафетные болезни часто вызванный износом прерывания текущего тока.Если мы сделаем МОП-транзисторы серии проводят немного, прежде чем контакты реле замыкаются и удерживаются в течение крошечного промежутка времени после этого полевые МОП-транзисторы выдерживают все напряжения и текущее напряжение фактического закрытия и открытия соединения. Реле служит только для того, чтобы создать путь с низким сопротивлением вокруг любого возможного возмущения звук МОП-транзисторов.

вторая версия вставляет N-канальные МОП-транзисторы в линии питания постоянного тока, идущие от источника питания к сам усилитель.Каждый МОП-транзистор получает свой собственный фотогальванический изолятор. Когда ток течет через светодиоды в изоляторах, МОП-транзисторы включаются, и ток поступает на усилитель.

Эту версию защиты проще всего представить как очень быстродействующее реле. который может отключить питание усилителя за микросекунды. При этом схема усилителя могут быть обходные конденсаторы, которые все равно будут разряжаться через динамики, это будет гораздо меньше энергии, чем основной источник питания с его большим фильтрующие конденсаторы будут питать динамики, и поэтому они должны выжить в хорошем состоянии.

В этом приложении диод на обратной подложке не имеет значения, поскольку напряжение всегда в правильном направлении, чтобы сместить его в обратном направлении.

В этой версии используются два фотогальванических изолятора, поскольку напряжение постоянного тока на затворе/истоке двух полевых МОП-транзисторов широко разнесены.

Другим вариантом этого подхода является использование P-канального МОП-транзистора в цепи +Vcc. линию и N-канальный МОП-транзистор в линии -Vcc, и направить оба затвора в сторону заземлите схему защиты на «включено» и отпустите привод для «выкл.».Этот подход работает и страдает только в том P-канале Устройства MOSFET обычно имеют более ограниченный диапазон напряжения и тока, чем N-канальные устройства. Вероятно, они также будут дороже.

Однако, если вы готовы обменять более дорогие силовые МОП-транзисторы и многое другое обширная схема привода по сравнению со стоимостью и доступностью фотогальванические изоляторы, эта схема может работать хорошо.

Цепь привода заслуживает некоторого обсуждения.Чтобы полностью включить силовой МОП-транзистор, обычно вам требуется усиление от 10 до 12 В на затворе-истоке. Однако, если вы намного выше этого, оксид затвора может быть проколот. Просто чтобы быть уверенным, что ворота никогда не выходят за пределы безопасной зоны, каждый полевой МОП-транзистор получает 12-вольтовый стабилитрон для фиксации напряжение на затворе не более 12В. Резистор параллельно стабилитрону обеспечивает подтягивание затвора к источнику напряжения, если нет другого привода в теме. Там от 10К до 100К работает хорошо.

У пары транзисторов NPN/PNP в центре коллекторы подключены к подтягивающие резисторы к затворам MOSFET.Эти резисторы рассчитаны таким образом, чтобы Напряжение Vcc минус 12 В напряжения усиления затвора дает разумный ток, хорошо в пределах номинального тока и напряжения стабилитрона. Это нужно по размеру соответственно для каждого уровня Vcc.

База PNP-транзистора соединена с землей через резистор, а NPN база транзистора является контрольной точкой. Оба излучателя связаны между собой так, что любой ток, который проводит NPN-транзистор, также проходит через PNP.Когда База NPN-транзистора натянута над двумя диодными каплями, по одной базе-эмиттеру на каждую транзистора, базы обоих транзисторов начинают проводить. Две базы резисторы — это защитная сетка, которая гарантирует, что базы не будут повреждены чрезмерный базовый ток. При напряжении выше 1,4 В контакт управления насыщает NPN/PNP. управляющая пара. Один и тот же управляющий сигнал включает оба NPN (с общим эмиттером режиме) и PNP (в общем базовом режиме), и оба они тянут свои соответствующие MOSFET обеспечивает полное усиление и, следовательно, полную проводимость.

МОП-транзисторы должны быть рассчитаны на полные напряжения и токи, можно ожидать производства. Для усилителя с шинами Vcc +/- 50 В приобретите МОП-транзистор с напряжением более 100 В, предпочтительно более 120 В Vdsmax. Кроме того, поскольку Текущий номинал в полевых МОП-транзисторах дешев, приобретите устройства, которые гарантируют, что его достаточно способность обработки тока, чтобы не «задушить» выходной каскад усилитель При необходимости вы можете свободно запараллелить МОП-транзисторы, чтобы получить больший ток. способность.Поскольку эти устройства не обрабатывают никакого аудио (кроме аудио то, что проходит через блок питания) и так как они всегда либо полностью Насыщенный или полностью выключенный, качество звука полевых МОП-транзисторов на самом деле не является проблемой. Пока сопротивление MOSFET сравнимо с исходное сопротивление источника питания, это должно быть довольно прозрачно, особенно для современных усилителей мощности с большим коэффициентом ослабления питания.

Текущий рейтинг MOSFET

также является проблемой.Мощные МОП-транзисторы входят в некоторые удивительно высокие текущие рейтинги за доллары, которые вы тратите, и они параллельны красиво. Если у вас действительно мощный усилитель, возможно +/- 100В поставки, вам понадобятся МОП-транзисторы с номинальным напряжением 200 В или более. Вы можете просто параллельно, как много однотипных МОП-транзисторов, сколько вам нужно, чтобы получить достаточно высокий номинальный ток. Они будут безопасно делить ток, который они несут. Интересный момент, который устанавливает MOSFET помимо биполярных транзисторов в качестве силовых ключей, это параллельное подключение дополнительных Устройства НЕ требуют большего тока привода или мощности.Все параллельные МОП-транзисторы который вы используете, будет насыщать так же полно, как и один (в пределах их индивидуальный рейтинг крутизны, разумеется). Все, что меняется, это то, что общая емкость затвор-исток, которую должен заряжать привод напряжения к затвору, и разряд увеличивается по мере того, как вы подключаете больше конденсаторов затвор-исток. Это означает, что переход между выключением и включением снова замедляется, не то чтобы устройства менее полно включены или выключены. Поскольку переход уже настолько быстрый, что предохранители выглядят как ледниковое движение рядом с ним, это не большая проблема.Это скорее всего, для МОП-транзисторов требуется мало радиатора или вообще его не требуется, потому что они рассеивать большое количество тепла только тогда, когда они фактически переключаются, что они не делают очень часто. Простая инженерная осторожность диктует, что вы не просто предположим, что они не рассеивают тепло, но его количество незначительно по сравнению с устройства вывода. Тепловая емкость раковины (то есть, сколько времени требуется, чтобы нагреть саму раковину) может быть важнее, чем тепловое сопротивление приемник, потому что полевые МОП-транзисторы обычно переключаются только дважды за сеанс — один раз вкл и один раз выкл.

Такие устройства, как n-канальный IRF540 и p-канальный IRF9540, хорошо подходят для сделать это с. В зависимости от производителя IRF540 рассчитан на ток до 27 ампер. а IRF9540 рассчитан на 19А. Два 9540 на положительной рейке и два 540 в отрицательной шине обеспечивает очень эффективную и рассчитанную на большие токи выключатель защиты.

Что касается схемы, которая определяет условия неисправности и включает фотогальванический изолятор. Светодиоды включаются и выключаются, есть много способов сделать это, и на самом деле любая схема, которая является защитой постоянного тока который управляет реле, может быть переставлен для управления светодиодами фотогальванического изолятора также.Эти схемы обычно содержат однополюсный RC-фильтр нижних частот с его спад устроен так, что басовые ноты самого высокого уровня и самой низкой частоты не приведет к отключению цепи, но уровень постоянного тока вызовет отключение в течение несколько миллисекунд. Для любой из показанных здесь схем схема детектора просто должен включить светодиод (ы), когда нет неисправности, и сбросить этот ток когда возникает неисправность.

Стоит отметить, что вы не ограничены определением перегрузки по постоянному току в качестве отключения. условие.Другие хорошие условия, которые можно использовать для активации защиты цепь — это перегретые радиаторы или силовой трансформатор, воспринимающие ВЧ (колебания) на выходе и так далее. С соответствующей логикой (здесь очень хорошо работает CMOS) они могут помочь сохранить ваш усилитель живым.

%PDF-1.7 % 3482 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 3482 93 0000000016 00000 н 0000004779 00000 н 0000004961 00000 н 0000005628 00000 н 0000005769 00000 н 0000005909 00000 н 0000006045 00000 н 0000006369 00000 н 0000006591 00000 н 0000006757 00000 н 0000007416 00000 н 0000007468 00000 н 0000007520 00000 н 0000007570 00000 н 0000007685 00000 н 0000007798 00000 н 0000008146 00000 н 0000008397 00000 н 0000008511 00000 н 0000008540 00000 н 0000009103 00000 н 0000009132 00000 н 0000009729 00000 н 0000010116 00000 н 0000010698 00000 н 0000010833 00000 н 0000011519 00000 н 0000011548 00000 н 0000011991 00000 н 0000012567 00000 н 0000013135 00000 н 0000013725 00000 н 0000014234 00000 н 0000014721 00000 н 0000015106 00000 н 0000015648 00000 н 0000016107 00000 н 0000039087 00000 н 0000039359 00000 н 0000039810 00000 н 0000039881 00000 н 0000039994 00000 н 0000069998 00000 н 0000070264 00000 н 0000070827 00000 н 0000070898 00000 н 0000070997 00000 н 0000076261 00000 н 0000076526 00000 н 0000076780 00000 н 0000078215 00000 н 0000089017 00000 н 0000089273 00000 н 0000089390 00000 н 0000089461 00000 н 0000089561 00000 н 0000098094 00000 н 0000098368 00000 н 0000098652 00000 н 0000124002 00000 н 0000124401 00000 н 0000124542 00000 н 0000132822 00000 н 0000133080 00000 н 0000133443 00000 н 0000133821 00000 н 0000133850 00000 н 0000134218 00000 н 0000134701 00000 н 0000134772 00000 н 0000134851 00000 н 0000135148 00000 н 0000135247 00000 н 0000135301 00000 н 0000135604 00000 н 0000136323 00000 н 0000136394 00000 н 0000136490 00000 н 0000143607 00000 н 0000143886 00000 н 0000144162 00000 н 0000144191 00000 н 0000144583 00000 н 0000150329 00000 н 0000150593 00000 н 0000161835 00000 н 0000166066 00000 н 0000170706 00000 н 0000172693 00000 н 0000174774 00000 н 0000175035 00000 н 0000004538 00000 н 0000002204 00000 н трейлер ]/Предыдущая 3126426/XRefStm 4538>> startxref 0 %%EOF 3574 0 объект >поток hвязьXml[g~}ur,14$eDZKBKvS%t5,7]uc_a26J’~Zʆ@Ƈ:D1ğ8+] R=s+!~#Pg !Ţ05 uhVO»Wí3BdЖ}VY zKc ;v9.ۜ4,VmEsvx[=nJhphdgjlP9bA

Типовые параметры операционных усилителей

<коэффициент усиления и усиление по напряжению> | Основы электроники

Коэффициент усиления и коэффициент усиления по напряжению

При подаче напряжения на вход схемы усилителя оно умножается на коэффициент усиления и появляется на выходе. Этот коэффициент усиления получается путем деления выходного напряжения на входное напряжение.

При входном напряжении V s и выходном напряжении V o коэффициент усиления Av определяется по следующей формуле.

Что такое децибел (дБ)?

Логарифм коэффициента усиления (умноженный на 20) выражается в децибелах (дБ).

Например, для операционного усилителя с открытым коэффициентом усиления 100 000x (105x) запись в децибелах будет следующей.

Таким образом, мы можем выразить большое усиление, кратное 10, меньшим числом, используя децибелы.
Другие блоки, используемые в аналоговых схемах, показаны ниже.

(a) дБ : Логарифм отношения двух величин, умноженный на 10 или 20.90 009

[дБ] = 10log Р 1 (мощность)
Р 2
[дБ] = 20log V 1 (Напряжение)
В 2

(b) В P P Разность между минимальным и максимальным значениями сигнала.

(c) Vrms : Получается путем извлечения квадратного корня из среднего квадрата напряжения.

(d) дБВ : Представление на основе 1 В среднеквадратичного значения

(e) дБм : Опорное напряжение, которое обеспечивает мощность 1 мВт для данной нагрузки.
Типичные значения нагрузки включают 50 Ом и 600 Ом.

  • 0 дБм=0,224 В (при нагрузке 50 Ом)
  • 0 дБм=0,775 В (при нагрузке 600 Ом)
    -6дБ/октава указывает на падение на 6дБ при удвоении частоты.

    (g) dec (декада): 1dec — это 10-кратное значение для данной частоты.
    -20dB/dec показывает падение на 20 дБ при увеличении частоты в 10 раз.
    *От (f) и (g),  –6 дБ/окт= -20 дБ/дек.

    (h) БД (децибел) Базовый расчет

    • 3DB ≒ 1.41x ≒ √2
      6db ≒ 2.00x
      10db ≒ 2.16x
      10db ≒ 3x
      Пример: 16DB = 10 дБ + 6 дБ → 3.16 × 2 = 6,32x

    Входное напряжение смещения

    При входном напряжении смещения и дифференциальной входной цепи идеальные операционные усилители и компараторы будут иметь напряжение смещения 0 В, включая напряжение ошибки.При подаче синфазного (того же) напряжения на входные контакты операционного усилителя или компаратора в случае идеального операционного усилителя выходное напряжение не будет выдаваться, но в случае наличия входного напряжения смещения выходное напряжение будет основано на входное напряжение смещения. Это входное напряжение смещения, представляющее собой дифференциальное напряжение, необходимое для того, чтобы выходное напряжение стало равным 0 В, становится входным значением преобразования.

    Преимущество выражения в терминах входного преобразования состоит в том, что использование входного напряжения преобразования позволяет легко оценить влияние на выходное напряжение, даже для операционных усилителей и компараторов с разными коэффициентами усиления и конфигурациями цепей.Напряжение смещения обычно выражается в единицах мВ или мкВ.
    Значения ближе к 0 более идеальны.

    Напряжение смещения быстро увеличивается, когда оно выходит за пределы входного диапазона синфазного сигнала, и в этой области операционные усилители и компараторы не могут работать. Кроме того, если мы проследим за частотой появления напряжения смещения, мы увидим, что нормальное распределение будет сосредоточено вокруг 0 ​​В.

    Другими словами, он будет стохастически распределен в пределах заданного диапазона. Обычно, поскольку представление стандартного значения описывается как абсолютное значение, существуют как +, так и — напряжения смещения.

    Скорость нарастания (SR)

    Скорость нарастания — это параметр, описывающий рабочую скорость операционного усилителя. Он представляет скорость, которая может изменяться в единицу времени, обусловленная выходным напряжением. Например, 1 В/мкс означает, что напряжение может измениться на 1 В за 1 мкс. Идеальные операционные усилители позволяют точно выводить выходной сигнал для любого входного сигнала. Однако в действительности ограничения скорости нарастания существуют.

    При подаче на вход прямоугольного импульса с крутым нарастанием и спадом указывает на возможную степень изменения выходного напряжения в единицу времени.

    Скорость нарастания и спада рассчитывается по следующим уравнениям:

    Скорость нарастания определяется на основе более медленного из «нарастания» и «спада». Другими словами, это максимальное значение наклона выходного сигнала. Для сигналов с более крутыми изменениями (наклонами) выходной сигнал искажается и не может следовать. И даже при настройке схемы усилителя, поскольку скорость нарастания представляет собой коэффициент изменения выходного сигнала, никаких изменений не произойдет.

    Операционные усилители используются для усиления сигналов переменного и постоянного тока.Однако операционные усилители имеют ограниченную скорость отклика и поэтому не могут обрабатывать все типы сигналов. На приведенной выше диаграмме [Схема измерения нарастания и осциллограммы] схемы повторителя напряжения диапазоны входного и выходного напряжения ограничены входным напряжением постоянного тока. Кроме того, сигналы переменного тока с частотной составляющей ограничены произведением скорости нарастания и усиления на полосу пропускания.

    Здесь мы рассматриваем взаимосвязь между амплитудой и частотой или скоростью нарастания. Операционный усилитель определяет максимальную частоту, которая может быть выведена.

    Рассчитайте скорость нарастания, необходимую для вывода сигнала, показанного справа.

    y=Asinωt

    Скорость нарастания представляет собой наклон касательной синусоиды, дифференцирующий приведенное выше уравнение.

    Скорость нарастания равна

    SR=Aω ω=2πf

    Кроме того, поскольку амплитуда синусоиды становится Vpp=2A (двойная амплитуда), уравнение можно изменить следующим образом.

    F =
    F =
    SR = SR [HZ] V PP = SR [V]
    2π × A π V PP π f

    Эта частота (f) называется полосой пропускания полной мощности.Это условия, при которых коэффициент усиления в операционном усилителе не установлен, другими словами, соотношение частоты и амплитуды (в пределах диапазона выходного напряжения), которые могут быть выведены операционным усилителем в цепи повторителя напряжения.

    Пример:

    Частота, способная выводить сигнал 1ВПП в опаресе, где SR = 1V / US:

    9 π V

    PP
    F = SR = 1 × = = 318.4хц
    10 -6 10 -6 -6 -6 Π × 1
    9000

    При превышении частоты, рассчитанной выше (с постоянной амплитудой), форма волны ограничивается скоростью взлова и синусоидальная волна исказится и станет треугольной.

    Система с отрицательной обратной связью

    Хотя операционные усилители являются усилителями с высоким коэффициентом усиления по напряжению, практически ни один операционный усилитель не обеспечивает автономное усиление. Это связано с тем, что трудно контролировать открытые изменения усиления и узкополосный коэффициент усиления. Поэтому обычно используется цепь отрицательной обратной связи.

    На схеме справа показан пример системы с отрицательной обратной связью.

    Преимущества цепей с отрицательной обратной связью:

    • Расширяет область (полосу пропускания), в которой коэффициент усиления схемы усилителя становится постоянным
    • ) Когда коэффициент усиления схемы усилителя становится постоянным

      Прежде всего, определите передаточную функцию, которая связывает выходной сигнал со входным сигналом модели.

      =
      V O (S) O (S) = A (S)

      4

      V в (ы) 1 + βa (S)

      A O : Открытый коэффициент усиления операционного усилителя (коэффициент разомкнутого контура)
      β : Коэффициент обратной связи
      1+βA(s) : Величина обратной связи
      Loop Gain : βA(s)

      Кроме того, как показано в следующем уравнении, операционный усилитель имеет передаточную функцию Для 1-го Заказать LAG

      9 V

      O (S) o
      = a O × 1
      V в (ы) 1 + βa o 1 + ω
        ω O (1 + βA O )
      9026 характеристики выше.

      Применение отрицательной обратной связи уменьшит усиление и количество обратной связи, показывая, что ω O расширится до ω O (1+βA O ).

      Минимизирует влияние изменения коэффициента усиления операционного усилителя

      Далее, при условии, что коэффициент усиления операционного усилителя в уравнении передаточной функции (относящий выход к входу) достаточно велик (A O >>1), коэффициент усиления цепи отрицательной обратной связи на низких частотах можно приблизить к 1/β.
      Другими словами, когда открытый коэффициент усиления операционного усилителя велик, коэффициент усиления цепи обратной связи определяется исключительно коэффициентом обратной связи (независимо от коэффициента усиления).

      В результате коэффициент усиления схемы усилителя (т. е. инвертирующего усилителя) на низких частотах определяется исключительно внешним сопротивлением.

      Кроме того, в случае, когда открытый коэффициент усиления достаточно велик (A O >>1), эффект открытого коэффициента усиления (на основе температурных характеристик и производственных изменений) невелик даже при некоторых колебаниях.

      V О = О = 1 1
      V В 1 + βA О 1 + β β
        A O

      Подавляет искажение

      Цепь обратной связи A Здесь элементами ошибки, генерируемыми операционным усилителем, являются V D .

      Включены такие элементы, как искажение, напряжение ошибки и шум.

      V O (S) = A (S) A (S)

      6

      V в (S) + A (S) V D
      1 + βa (s) 1 + βA(s)

      Передаточная функция, включая искажение, показана в уравнении справа. Как показано здесь, по мере увеличения усиления V D становится меньше, и мы видим, что ошибка уменьшается.

      Недостатки конфигурации схемы с отрицательной обратной связью:

      — Меньший коэффициент усиления по сравнению с открытым коэффициентом усиления
      — Обратная связь может вызывать колебания схемы

      Основы работы операционных усилителей/компараторов. Схема усилителя постоянного тока своими руками

      Самодельный усилитель постоянного тока для усиления телеметрии Образец

      В этой статье описывается проект «Сделай сам». Sine Systems предлагает модель усилителя постоянного тока DCA-2, выполняющую ту же функцию.

      RFC-1 дает полномасштабные показания телеметрии всего при 1,0 вольт постоянного тока. Это достаточная чувствительность для подавляющего большинства источников телеметрии, распространенных в радиовещании. В некоторых случаях доступное напряжение телеметрии слишком низкое, и необходим усилитель постоянного тока. Для обеспечения точных показаний телеметрии усилитель постоянного тока должен иметь очень стабильные характеристики усиления и незначительное смещение постоянного тока.

      Приведенная ниже схема имеет коэффициент усиления по постоянному току, равный 10, с требуемым уровнем точности.Интегральная схема представляет собой инструментальный усилитель LT1101. Он имеет дифференциальный вход с очень высоким импедансом. Может питаться от блока питания напряжением от +10 до +25 вольт. Рекомендуется регулируемая подача.

      Схема усилителя постоянного тока

      1мФ 50В
      Кол-во Описание Цифровой ключ Деталь №
      1 ИС операционного усилителя LT1101CN8
      1 8-контактный разъем DIP АЕ9808
      4 0.Конденсатор монолитный керамический P4923
      1 Резистор 1,5 кОм 1.5KQBK
      1 Резистор 27 кОм 27KQBK
      1 Регулируемый блок питания 12 В постоянного тока CDPM1001

      Самодельный изолирующий усилитель для телеметрии Образец

      В некоторых случаях может потребоваться высокая степень изоляции, но усиление по постоянному току не требуется.Этого можно добиться, установив усиление усилителя на 100 и добавив на вход аттенюатор 100:1. Схема ниже имеет входное сопротивление примерно 5 МОм без усиления по постоянному току (единица).

      Схема изолирующего усилителя

      1мФ 50В
      Кол-во Описание Цифровой ключ Деталь №
      1 ИС операционного усилителя LT1101CN8
      1 8-контактный разъем DIP АЕ9808
      4 0.Конденсатор монолитный керамический P4923
      1 Резистор 1,5 кОм 1.5KQBK
      1 Резистор 47 кОм 47KQBK
      1 Резистор 2,4 МОм 2.4МКБК
      1 Регулируемый блок питания 12 В постоянного тока CDPM1001
      .

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.