КР ОРЭ Заочное вар.17 пароль на редактирование 1111
.pdf
UИПэкв
RКэкв
8
7
6
5
4 
3
2
1 0мА
UКЭ8 UКЭ7 UКЭ6 UКЭ5 UКЭ 4 UКЭ3 UКЭ 2 UКЭ1
Рис. 7
IБ8
IБ7
IБ6
IБ5
IБ4
IБ3 
IБ2 
IБ1
UБЭ1UБЭ2UБЭ3UБЭ4UБЭ5
Рис. 8
11
Uвых1 |
|
Uвых, |
В |
|
|
|
9 |
|
1 |
|
|
|
|
Uвых2 |
|
|
|
2 |
|
|
Uвых3 |
8 |
|
|
3 |
|
|
Uвых4 |
7 |
|
|
4 |
|
|
Uвых5 |
6 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых6 |
5 |
|
|
|
6 |
|
Uвых7 |
4 |
|
|
|
7 |
|
Uвых8 |
3 |
|
|
|
8 |
Uвх ,В |
|
2 |
0.2 0.4 0.6 0.8 1 |
1.2 |
|||
|
|
Uвх1Uвх2Uвх3Uвх4Uвх5Uвх6Uвх7Uвх8 |
||||
Рис. 9
На передаточной характеристике ключа имеется три области: отсечки, соответствующая малым уровням входного напряжения; активная область, соответствующая переключению БТ из режима отсечки в режим насыщения и наоборот; область насыщения, соответствующая большим уровням входного напряжения.
12
Задача №5
Изобразить принципиальные схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителя на основе ОУ и рассчитать для каждого усилителя коэффициент усиления
KOC , входное Rвх.ОС и выходное Rвых.ОС сопротивление.
Исходные данные:
R 10(кОм);ROC = 20(кОм );K 20000;Rвх |
300(кОм);R вых 0.8(кОм). |
Решение
Параметры инвертирующего и неинвертирующего усилителей практически полностью определяются элементами цепи обратной связи. Схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителей на основе ОУ приведены на рис. 10 и 11 соответственно.
Рис 10
Рис 11
Коэффициент усиления по напряжению усилителя, охваченного петлей отрицательной ОС, можно рассчитать по формуле:
K |
OC |
|
K |
|
|
1 K |
|||||
|
|
||||
где |
K - собственный коэффициент усиления по напряжению ОУ; - коэффициент |
||||
передачи цепи ОС.
Для схемы инвертирующего усилителя (рис. 10), коэффициент передачи цепи
равен
R 10 0.5
RОС 20
Получаем K |
OC |
|
K |
|
20000 |
|
2 |
|
1 K |
1+0,5·20000 |
|||||||
|
|
|
|
|||||
В случае реального ОУ коэффициент усиления инвертирующего усилителя определяется выражением
13
K |
|
|
|
|
Kэф |
|
|
|
|
, где K |
|
|
K R |
|
. |
||||
OC |
|
|
|
|
|
|
|
|
эф |
|
OC |
||||||||
|
|
|
1 K |
эф |
|
|
R R |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OC |
|
|
||||||
Получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
K ROC |
|
|
20000 · |
20 |
|
|
|
|
||||||||
Kэф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13333 |
|
|
||||||
R |
|
|
R |
|
|
|
20 10 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
OC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
KOC |
|
|
Kэф |
|
|
|
|
|
|
13333 |
|
2 |
|||||||
1 K |
эф |
|
|
|
|
13333 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1+0,5· |
|
|
|
|
||||
Знак “минус” отражает инвертирование входного сигнала. В случае идеального ОУ K , тогда
KOC 1 RRОС 20 2
10
Для схемы неинвертирующего усилителя (рис. 11) коэффициент передачи цепи ОС
|
R |
|
10 |
0.333 |
|
R R |
10 20 |
||||
|
|
|
|||
|
ОС |
|
|
|
В случае реального ОУ коэффициент усиления неинвертирующего усилителя определяется выражением
K |
OC |
|
K |
|
20000 |
3.00 |
|
1 K |
1 0.333 240000 |
||||||
|
|
|
|
В случае идеального ОУ K , тогда
KOC 1 RRОС 1 1020 3
Дифференциальное входное сопротивление инвертирующего усилителя определяется сопротивлением резистора на входе:
Rвх.ОС Rвх 300(кОм)
Входное сопротивление неинвертирующего усилителя определяется как входное сопротивления усилителя, охваченного последовательной отрицательной ОС:
Rвх.ОС Rвх(1 K) 6003 103 (1 2 40000)2 0,2 1010(Ом)
где Rвх - входное сопротивление ОУ без ОС.
Выходное сопротивление для обеих схем усилителей определяется как
Rвых.ОС 1 Rвых К
Для инвертирующего усилителя получаем:
R |
|
R |
|
|
|
0,8 103 |
58 10 2(Ом) |
|||||
вых |
|
|
|
|||||||||
1 К |
1 |
0.5 400002 |
||||||||||
вых.ОС |
|
|
|
|
|
|
||||||
Для неинвертирующего усилителя: |
|
|
||||||||||
Rвых.ОС |
R |
|
|
|
0,8 103 |
|
|
= |
|
|||
вых |
|
|
|
|
|
|
12 10 2 (Ом) |
|||||
1 К |
1 |
0.333 400002 |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
14