- •1.1. Анализ инвертирующего усилителя постоянного тока
- •Результирующая погрешность
- •1.4. Расчёт основных показателей схемы
- •1.5.Построение логарифмической амплитудно-частотной характеристики
- •2. Расчёт и проектирование усилителей с ёмкостной связью
- •2.1. Анализ инвертирующей схемы с ёмкостной обратной связью
- •2.2. Выбор резисторов
- •2.3. Построение логарифмической амплитудно-частотной характеристики
- •3.Расчёт мультивибратора на базе операционного усилителя
- •3.1.Расчёт и выбор элементов схемы мультивибратора
- •3.2.Определение температурной нестабильности мультивибратора
- •3.3. Проверка мультивибратора на работоспособность
- •4.Приложение
- •5. Список использованной литературы
Результирующая погрешность
Общая мультипликативная погрешность с учётом всех влияющих факторов определяется как среднеквадратичная
;
Общая аддитивная погрешность оценивается как среднеквадратичная
;
Погрешность при известном входном сигнале с учётом мультипликативной и аддитивной составляющих погрешности определяется по двухзвенной формуле
.
1.4. Расчёт основных показателей схемы
К основным параметрам, характеризующим свойства усилителей, кроме коэффициента усиления с обратной связью , относятся входное сопротивление с обратной связью и выходное сопротивление с обратной связью
Входное сопротивление:
Сопротивление выхода:
, где - коэффициент обратной связи
1.5.Построение логарифмической амплитудно-частотной характеристики
Частотные параметры УПТ определяют по амплитудно-частотным характеристикам, которые строятся в логарифмическом масштабе в соответствии с уравнением
где - коэффициент усиления при нулевой частоте ,
- частота верхнего среза, т.е. такая частота, при которой коэффи циент усиления уменьшится в раз от своего максимального значения.
Частота верхнего среза:
;
;
; .
Рисунок 2 – ЛАЧХ
2. Расчёт и проектирование усилителей с ёмкостной связью
В некоторых случаях усиливаемый сигнал содержит переменную и постоянную составляющие, причём информативной является только переменная составляющая на фоне значительной постоянной. Усилить переменную составляющую с помощью УПТ невозможно, т.к. усилитель окажется в насыщении под действием постоянной составляющей сигнала. Для устранения постоянной составляющей между источником сигнала и входом усилителя включают разделительный конденсатор.
Наряду с применением основного типа усилителей – УПТ – в ряде случаев оказывается целесообразно использование усилителей с ёмкостной связью, выполненный на базе операционного усилителя.
Выбор варианта
Таблица 2
Марка операционного усилителя |
|
0 |
14ОУД8 |
1 |
14ОУД7 |
||
Схема включенения |
|
0 |
инвертирующая |
1 |
неинвертирующая |
||
Коэффициент частотных искажений |
|
0 |
1,2 |
1 |
1,1 |
||
Нижняя рабочая частота , Гц |
|
0 |
20 |
1 |
80 |
||
Коэффициент усиления с обратной связью для средних частот |
|
0 |
50 |
1 |
120 |
5=024+023+122+021+120, вариант 00101
2.1. Анализ инвертирующей схемы с ёмкостной обратной связью
Коэффициент усиления с обратной связью для схемы будет носить комплексный характер и в области низких частот определяется выражением
Рисунок 3– Схема инвертирующего включения ОУ
2.2. Выбор резисторов
Расчёт резистора производится из условий минимизации напряжения сдвига , которое определяется выражением
Принимая, что , найдём, что
;
R2=0,1 МОм
-
МЛТ-0,125-М110%
.
-
МЛТ-0,125-20К10%
Для уменьшения влияния входных токов смещения .
-
МЛТ-0,125-М110%
Проведем проверку:
для уменьшения влияния усилителя на источник сигнала значение резистора должно удовлетворять неравенству
где - сопротивление источника сигнала.
20кОм>1кОм
Значение резистора выбирается из неравенства
0,1Мом<4МОм
Расчёт конденсатора в инвертирующей схеме производится по заданным значениям коэффициента частотных искажений в области низких частот и соответствующей .
;
;
.
-
Конденсатор керамический КМ6-П33-М8510%