9. Использование оу при однополярном питании

Хотя большинство ОУ предназначены для работы от двухполярного источника питания, многие из них сохраняют работоспособность и при питании от одного источника. Кроме того, выпускаются ОУ, специально предназначенные для работы в схемах с однополярным питанием.

При рассмотрении параметров ОУ отмечалось, что его выходное напряжение ограничено величиной напряжения источника питания. Следовательно, максимальный размах выходного сигнала можно получить, если его среднее значение составляет половину питающего. При симметричном двуполярном питании половина питающего напряжения — уровень 0 В. В схемах с однополярным питанием в цепях прохождения сигнала всегда присутствует постоянное напряжения, обычно равное половине напряжения питания (рис. 98,а). Особенность схем с однополярным питанием — единичный коэффициент усиления для постоянной составляющей. Достигается это включением конденсатора в цепь ООС таким образом, чтобы обратная связь при снижении частоты сигнала уменьшала коэффициент усиления схемы. Один из вариантов включения конденсатора показан на рис. 98,б. Для постоянной составляющей сигнала в данной схеме получается единичный коэффициент усиления, т. к. разрывается цепь протекания тока через резистор . Конденсатор должен выбираться таким образом, чтобы его емкостное сопротивление не оказывало существенного влияния в заданном для усилителя частотном диапазоне: .

а)	б)	в)
Рис. 98

Представленная на рис. 98,б схема не способна усиливать сигнал с нулевой частотой. Для обеспечения такой возможности следует использовать схемы с дополнительным смещением, например, показанную на рис. 98,в или на рис. 93, 94.

10. Усилители с промежуточным преобразованием

Усилители с промежуточным преобразованием являются разновидностью УПТ и в силу своих схемотехнических особенностей обладают малым дрейфом. В основу построения рассматриваемых усилителей положена идея преобразования постоянной составляющей входного сигнала в переменную. Затем осуществляется усиление переменного сигнала с последующим преобразованием его в постоянный. Малый дрейф усилителей с промежуточным состоянием объясняется принципиальным отсутствием дрейфа в усилителях переменного тока, которые и осуществляют собственно усиление.

На практике наибольшее распространение получили усилители с промежуточным преобразованием, выполненные по схеме «модулятор-демодулятор». В данных усилителях последовательно включены следующие устройства (рис. 99):

• модулятор, преобразующий входной постоянный сигнал (обычно постоянное напряжение ) в сигнал переменный во времени, например в гармонический , амплитуда которого пропорциональна входному постоянному сигналу, а частота определяется частотой задающего генератора;

• усилитель переменного напряжения с заданным коэффициентом усиления;

• демодулятор, преобразующий усиленное переменное напряжение в пропорциональный ему выходной сигнал, например постоянное напряжение .

Рис. 99

л18р4

Модулятор и демодулятор должны работать синхронно. Обычно модулятор и демодулятор имеют единичные коэффициенты преобразования и .

К недостаткам рассмотренного усилителя можно отнести следующее:

• в выходном сигнале присутствуют составляющие переменного напряжения (тока) с частотой , для борьбы с которыми требуются специальные фильтрующие каскады;

• верхняя граница полосы пропускания ограничена частотой .