Лекция 5,6
Приложение. Типовые применения.
5.3. Усилитель крутизны (vс-opa)
5.3.1. Типовые применения
Операционные VC-усилители особенно хорошо подходят для коаксиальных линий связи из-за малого волнового сопротивления коаксиального кабеля по сравнению с выходным сопротивлением усилителя. Это позволяет оба конца линии нагружать резисторами с сопротивлениями, равными волновому (рис. 5.9). В этом случае усилитель работает только с обратной связью по току через RE и выходное напряжение составляет
Рис. 5.9. Применение операционного VC-усилителя с коаксиальной линией связи
Чтобы сделать Ua = Ue, значение сопротивления резистора обратной связи по
току должно равняться RE = kIRW/2. Достоинство представленного здесь способа
параллельного включения оконечной нагрузки состоит в том, что напряжение на
коаксиальном кабеле тождественно выходному напряжению усилителя.
Еще одно типичное применение представлено полосовым фильтром (рис. 5.10).
Здесь также операционный VC-усилитель работает при заданной крутизне с эмиттерным резистором RE, но, в отличие от предыдущей схемы, эмиттерное сопротивление сделано комплексным, чтобы реализовать фильтр верхних частот. RC-цепочка на выходе усилителя Ra, Ca играет роль фильтра нижних частот. Обе граничные частоты развязаны благодаря усилителю:
Рис. 5.10. Пассивный полосовой фильтр с развязанными граничными частотами
5.4. Усилитель полного сопротивления (сv-opa)
5.4.1. Типовые применения
Коэффициент усиления операционного CV-усилителя определяется отрицательной обратной связью по току, если она выполнена с помощью резисторов. При замене RN или R1 конденсатором схема становится нестабильной. Данная особенность не позволяет строить интегрирующие или дифференцирующие устройства с использованием операционных CV-усилителей, поэтому они применяются преимущественно как широкополосные усилители, например для усиления видеосигналов в режиме инвертирующего или неинвертирующего усилителей (рис. 5.11). Резистор RN задает усиление при замкнутой цепи обратной связи, и потому в значительной степени определяется усилителем. Резистор R1 задает усиление по напряжению и при большом усилении должен быть низкоомным. Поскольку сопротивление резистора R1 в инвертирующем усилителе играет роль входного сопротивления, обычно предпочитают неинвертирующий режим.
Рис. 5.11. Применение операционного CV-усилителя для усиления сигналов: а – инвертирующий усилитель; б – неинвертирующий усилитель
Существенно, что при усилении A = 1 сопротивление RN должно также сохранять свое номинальное значение, а не обнуляться (рис. 5.12а). Можно удалять лишь резистор R1. Компенсировать падение усиления вблизи граничной частоты допустимо с помощью дополнительного звена R'1C (рис. 5.12б). Однако в этом случае следует проверить, не будет ли получен тот же эффект при более высоком петлевом усилении, что случается при низкоомных номиналах делителя напряжения обратной связи.
Рис. 5.12. Операционный CV-усилитель в качестве неинвертирующего: а – повторитель напряжения; б – подъем высоких частот