2. Розв’язання:

Відповідь: U_ПС = 0,67 мВ.

24.

1. Навести схему та визначити вхідний опір інвертувального підсилювача на ОП

2. Підсилювач із вхідним опором R_ПС = 110³ Ом підключений до термопари із внутрішнім опором R_ТП = 10 Ом.

Визначте, яку частку від напруги холостого ходу термопари U_ТП складе напруга U_ПС, що діє на вході підсилювача (результат обчислити з точністю до 0,00).

1.У схемі інвертувального підсилювача на ОП петля ВЗЗ утворена опором R_ОС, що з’єднує вихід ОП з його інвертувальним входом (рис. 1, а).

Для ідеального ОП вхідний опір інвертувального підсилювача, R_ВХ = R₁, зважаючи на те що інвертувальний вхід віртуально заземлений. Для уточнення значення R_ВХ скористаємося еквівалентною схемою (рис. 1, б) вхідного кола.

а) б)

Рис. 1. Еквівалентна схема вхідного кола

Точне значення R_ВХ можна підрахувати по формулі

вважаючи К₀ + 1  К₀

де опір R_БАЛ включений між прямим входом і землею (необов’язково).

Воно відрізняється від наближеного значення на величину, головною частиною, якої є перелічений до входу опір резистора R_ЗЗ (тобто R_ЗЗ/К₀). Перелічений опір включається паралельно опорам R_ВХ0 і R_БАЛ.

2. Розв’язання:

Відповідь: U_ПС = 0,99 U_ТП

25.

1. Дати визначення нелінійних спотворень електронного підсилювача

2. На рисунку представлена АЧХ ОП.

Визначте смугу пропускання f₀ при підсиленні петлі 80 дБ.

1. При великих вхідних сигналах форма вихідного сигналу підсилювача не точно повторює форму вхідного сигналу, тобто він спотворюється. Коли на підсилювач поданий сигнал U_S sint, то спотворений вихідний сигнал можна представити сумою ряду синусоїд, із частотами кратними частоті вхідного сигналу, званими гармоніками.

U_В_И_Х = А₀ + А₁ sin t + А₂ sin 2t + А₃ sin 3t + …,

де А₀ – складова постійного струму, А₂, А₃_….– амплітуди другої, третьої... гармонік. Як правило, у міру зростання частоти амплітуди гармонійних складових зменшуються, тому найбільші спотворення вносять низькочастотні гармоніки.

Нелінійні спотворення оцінюють коефіцієнтом нелінійних спотворень або просто коефіцієнтом нелінійності (іноді званим також клірфактором).

де P₂ + P₃ + P₄… – сума електричних потужностей, що виділяються на навантаженні гармоніками, що з’явилися внаслідок нелінійності характеристик; P₁ — потужність першої гармоніки.

Якщо опір навантаження приблизно однаковий для основної частоти і вищих гармонік, то коефіцієнт нелінійних спотворень можна виразити через амплітудні значення струмів або напруги, що діють таким чином:

Експериментально спотворення визначаються за допомогою аналізатора спектру або аналізатора спотворень. Аналізатор спектру дозволяє вимірювати потужність основної гармоніки і кожної гармонійної складової, тоді як аналізатор спотворень фільтрує основну гармоніку і визначає спотворення як функцію гармонік, що залишилися. Нелінійні спотворення виникають, як правило, в останніх каскадах посилення, де амплітуди сигналів великі.

. Розв’язання:

Через точку (120 – 80) = 40 дБ проводимо пряму паралельну осі частот. З точки її перетину з АЧХ проводимо пряму паралельну осі посилення, яка перетинається з віссю частот у точці що дає відповідь.

Відповідь: f₀ = 10⁴ Гц

26.

1. Навести схему та визначити вирази для розрахунку неінвертувального підсилювача перемінної напруги на ОП.

2. На рисунку зображена схема інвертувального підсилювача на ОП.

Визначте чутливість по напрузі К_U (по наближених формулах), якщо R₁ = 10 кОм, R_ЗЗ = 1 МОм.

Результат обчислити з точністю до 0,0.

1. Схема неінвертувального підсилювача показана на рис.1 є основною схемою для посилення перемінної напруги.