Ограничение на изходното напрежение на усилвателя
Ограничение на изходното напрежение на усилвателя - раздел Електроника, Физични принципи на електрониката
Изходното напрежение на операционния усилвател е ограничено от напрежението на насищане, което е малко по-малко от захранващото напрежение. В някои случаи се изисква ограничаване на изходното напрежение на по-ниско ниво, което се извършва от специални ограничителни вериги. ___________________________________________
Фиг.3.3 OA верига за ограничаване на изходното напрежение с ценерови диоди във веригата за обратна връзка
Фигура 3.3 показва най-простия начин за ограничаване на изходното напрежение на операционния усилвател чрез включване на ценерови диоди във веригата за обратна връзка. Фиг. 3.4a показва идеализирана статична характеристика на ценеров диод, а фиг. 3.5b показва идеализирана статична характеристика на усилвател с верига за ограничаване на изходното напрежение.
Статичният наклон на усилвателя (диференциално усилване) се определя от съотношението на полученото диференциално съпротивление на веригата за обратна връзка към съпротивлението на входната верига
, (3.6)
където е общото съпротивление на ценеровите диоди.
В и . При
иKUd=0, тоест напрежението на изхода на операционния усилвател остава непроменено.
Фиг.3.4. Идеализирани характеристики:
а) - идеализирана характеристика на ценеровия диод;
b) – идеализирана характеристика на усилвателя с ограничителна верига.
Недостатъкът на ограничителната верига на фиг. 3 е, че ценеровите диоди имат ограничено диференциално съпротивление в диапазона от-UCTдо+UCT, което позволява използването на тази схема само с ниски стойности на съпротивление на резистора R2.
Фиг.3.5 Диаграмаограничение на изходното напрежение с диоден мост
Във веригата Фиг.3.5,а, когатоUOUTе по-малко от граничното напрежение, всички диоди саVD1. VD4са отворени. Поради еднаквостта на пада на напрежението върху диодите, напрежениятаUOUTиUОУса равни, а усилването се определя от съотношението .
Когато положителното напрежениеUОУе по-голямо от граничното напрежение, диодитеVD1иVD4се затварят, а товарното съпротивлениеRНсе свързва към източника+EPчрез резистораR1и диодаVD2(фиг. 3.5,б). Максималните положителни и отрицателни напрежения върху товара се определят съответно от изразите
, . (3,7)
Статичната характеристика на усилвателя с тази ограничителна верига съответства на фиг. 3.4, b. Веригата осигурява тясна граница и не влияе на усилването в линейната област. Недостатъците на схемата са: зависимостта на ограничаващото напрежение от съпротивлението на товара и допълнителното натоварване на операционния усилвател от токовете на резисторитеR1, R2.
Тази тема принадлежи към раздела:
Физически основи на електрониката
Далекоизточен държавен технически университет.
Какво ще правим с получения материал:
Всички теми в този раздел:
Изследване на ценеров диод 1.1.1. С помощта на симулатора Electronics Workbench сглобете теста
Изследване на характеристиките на биполярен транзистор 1.2.1. Входната характеристика на транзистора. Сглобете схемата на фиг.1.2. Чрез промяна на позицията на плъзгача на резистора R1 премахнете поне 10 точки от входната характеристика на транзистора при U
Указания за лабораторна работа 1. Волт-амперна характеристика (VAC) p-n преходПовечето PP устройства включват един или повече p-n преходи.
Замествания на биполярен транзистор Стичните параметри на биполярен транзистор се описват най-пълно от входната I–V характеристика и семейството от изходни характеристики. Транзисторен вход IV
Референтни данни Таблица 1.7. Параметри на транзистори тип npn с малка и средна мощност Тип 2N2218 2N2222 2N3391
Работна програма на лабораторията 2.1.1. Цел на работата: Запознаване с работата на каскадата на AC усилвател. Придобийте умения за определяне на характеристиките на каскадата и избор на режим на нейната работа.
Указания за лабораторна работа 2.2.1. Принципна схема на усилващото стъпало. Принципна схема на AC усилвателно стъпало с общ емитер и висока стабилност при
Процедурата за изчисляване на началния режим От условието за получаване на максимална ефективност. избира се колекторно съпротивление, където RN
Режим на AC усилване Среден обхват. Областта на средната честота (MF) се счита за честотния диапазон на нормалната работа на каскадата, когато съпротивленията на захранващите кондензатори C1, C2 и кондензатора
Задачи за лабораторна работа Таблица 2.3 Варианти на задачи за лабораторна работа Номер на вариант Транзистор RH, Ohm RG, Ohm
Изследване на единичен операционен усилвател (op-amp) Свържете неинвертиращия вход на op-amp към обща шина, към инвертиращия вход, който е на принципа
Сумиращ инвертиращ усилвател 3.1.3.1. Изчислете стойностите на резистора на сумиращата усилвателна верига с два входа, като осигурите дадените (Таблица 3.1) печалби за всеки от входовете (фиг. 3.1 и стр. 3.4.2
Предназначение и параметри на операционния усилвател Операционен усилвател (op-amp) - нарича се усилвателпостоянен ток с безкрайно големи печалби по ток и напрежение. При крайни стойности на изходното напрежение и ток входът
Пропорционален сумиращ, инвертиращ усилвател Най-разпространената схема за превключване на операционни усилватели е показана на фиг. 3.1. Тази схема осигурява сумиране на няколко сигнала с индивидуални коефициенти и инверсия на изходното напрежение. и т.н
Компаратори на сигнали Компараторът (схема за сравнение) е устройство, което сравнява два сигнала и генерира дискретен (логически) изходен сигнал съгласно уравнението
Синтез и анализ на комбинационната схема 4.1.3.1. Преобразувайте логическата формула, дадена от варианта на лабораторната работа (Приложение 2), във форма, удобна за получаване на логическа схема от елементите, посочени във варианта за
Синтез на декодер на единичен код в двоичен 4.1.5.1. По логически формули: X = d ; Y = b + c; Z = a + c направете логическа схема, за да получите двоичното число XYZ. Променливи a, b, c
Основни дефиниции на алгебрата на логиката Логическата променлива е променлива, която може да приема само две стойности "0" (логическа нула) или "1" (логическа единица). Логическа нула обикновено съответства на ниска, а логическа единица
Представяне на логически функции Най-визуалната, но и най-тромавата логическа функция е представена от справочна таблица, където на всеки набор от аргументи е присвоена функционална стойност (вижте Таблица 4.2). От маси
Методи за минимизиране на логическите функции Минимизирането на логическите функции (намаляване на броя на буквите в логическата формула) е необходимо за изпълнение на функцията с минимален брой логически елементи. Минимизирането се извършва чрез трансформиране
Трансфер отлогическа формула към логическата схема Логическите елементи, когато се конструира логическа схема, се подреждат в същия ред, в който се изпълняват логическите операции във формулата. В този случай формулата се трансформира така, че групите от операции с
Работа на операционен усилвател с нелинейна обратна връзка Схематична диаграма на операционен усилвател с нелинейни елементи (диоди) във веригата за обратна връзка е показана на фиг. 5.1. Работата на веригата на фиг. 5.1, с изключение на диодите VD1, VD2, се описва от уравнението:
Описание на електрическата схема на FP Електрическата схема на функционалния преобразувател е показана на фиг. 5.5, а функционалната му схема на фиг.5.4. FP се състои от два нелинейни елемента NE1, NE2 и суматор.
Теоретични изчисления 5.3.2.1. Изчислете теоретичните индивидуални входни печалби за нелинейни елементи, с изключение на диоди. 5.3.2.2. Разчитам на
Изследване на статичните характеристики на отделни нелинейни елементи 5.3.3.1. Използвайки потенциометри R3, (R4), настройте напреженията на отклонение, получени в параграф 5.3.2.2 за първия (втория) нелинейни елементи, които се измерват в точки XS3 (XS4).
Изследване на получената статична характеристика на целия функционален преобразувател 5.3.4.1. Свържете джъмперни гнезда XS5 - XS6, XS7 - XS8. 5.3.4.2. Изберете произволна точка от теоретичната характеристика на FP, която се намира много вляво от тогава
Описание на генератора на периодични сигнали Генераторът на периодични сигнали (RPG) е монтиран на платка за включване US7, чиято електрическа схема е показана на фиг. 6.1, а функционалната схема на GPS на фиг. 6.2. GPS образува правоъгълник
Работна програма 6.3.1. Осцилиране на напрежението U1 в двете крайни позиции на потенциометъра R4, Определете честотния диапазон на работата на GPS иамплитуда на напрежението
Работна програма 7.1.1. Цел на работата: Да се овладее методологията за синтезиране на зададена честотна характеристика на операционен усилвател чрез избор на типа и параметрите на входния четириполюсник и четириполюсник c
Указания Диаграма на усилвател с честотно зависимо предаване е показана на Фигура 7.1
Работна програма на лабораторията 8.1.1. Цел на работата. Научете се да определяте експериментално параметрите на стабилизаторите на напрежението. Проверете правилността на изчисленията, извършени в курсовата работа. Закре
Указания Компенсиращият регулатор на напрежението (CVS) е верига за стабилизиране на отрицателна обратна връзка за изходното напрежение. Функционална схема подходяща за всички видове КС