3.4. Влияние напряжения и токов смещения на работу усилителя на ОУ
Наличие Uсм и Jсм приводит к возникновению в усилительном каскаде на этом ОУ выходного напряжения сдвига Uвых.сдв при нулевом входном сигнале. Амплитудные характеристики неинвертирующего усилителя при различных Uвых.сдв приведены на рис.3.8.
Рис.3.8.
Видно, что наличие Uвых.сдв ¹0 приводит к погрешности усиления полезных сигналов, а так же к изменению динамических диапазонов входных сигналов положительной и отрицательной полярности. Величина Uвых.сдв определяется параметрами ОУ и схемой его включения.
Порядок оценки Uвых.сдв в усилителях на ОУ.
1. В анализируемом усилителе определяют эквивалентное сопротивление R – по постоянному току между входом «–» ОУ и общей точкой («землей») и эквивалентное сопротивление R+ по постоянному току между входом «+» ОУ и общей точкой (R+ и R – определяют с учетом сопротивления Rс источников сигналов по постоянному току).
2. Рассчитывают напряжения, вызываемые Jсм1, Jсм2 на инвертирующем и неинвертирующем входах усилителя
U1=Jсм1 R –, U2=Jсм2 R+.
3. Рассчитывают коэффициенты усиления К+ и К – на постоянном токе.
4. Рассчитывают Uвых.сдв по формуле
Uвых.сдв = К+Uсм + К –U1 + К+U2 (3.15)
Например, для схемы инвертирующего усилителя (рис.3.2)
при Rc<<R1,
R –=R1Rос / (R1+Rос), R+=R2,
Uвых.сдв.» Rос[(Uсм+Jсм2R2)/R1 - Jсм1], (3.15а)
для схемы неинвертирующего усилителя
Uвых.сдв.» Rос[(Uсм+Jсм2Rс)/R1 - Jсм1], (3.15б)
3.5. Измерение напряжения и токов смещения ОУ
Измерение Uсм
Из формул (3.3), (3.7), (3.15) следует, что Uсм можно определить по выходному напряжению усилителя при R –=R+=0, то есть путем измерения Uвых. В схеме повторителя рис.3.9. при R –=0.
рис.3.9.
Uсм= Uвых (3.16)
R+=0
R –=0.
Измерение Jсм1 и Jсм2
При R+=0, R –¹0 (см. формулу (3.15)) Uвых= Uсм– Jсм1 R –, откуда
(3.17)
аналогично, при R –=0, R+¹0, Uвых= Uсм+ Jсм2 R+,
(3.18)
Определив Jсм1 и Jсм2 , рассчитывают Jсм и Jр по формулам (3.1) и (3.1а).
4.ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
В состав лабораторной установки входят:
1) лабораторный макет;
2) лабораторный блок питания (типа ТЭС 13);
3) универсальный вольтметр (типа В7-15, В7-16).
Лабораторный макет содержит:
а) усилитель на ОУ (типа К140УД9) с коммутационными элементами, обеспечивающими набор схем инвертирующего усилителя, повторителя напряжения, не инвертирующего усилителя;
б) дифференциальный усилитель на ОУ с внешними сопротивлениями, выполненными на микросхемной резистивной матрице (типа 301НР1); дифференциальный усилитель включается специальным переключателем (Вкл) и расположен в правой нижней части лицевой панели лабораторного макета;
в) два встроенных источника регулируемого постоянного напряжения (Uвых= – 1.5…+1.5В), расположенных на верхней части корпуса лабораторного макета (U1, U2);
г) встроенное переменное сопротивление (для измерения Rвых усилителя), выводы которого расположены в левой верхней части лицевой панели лабораторного макета;
д) встроенный источник регулируемого постоянного напряжения, предназначенного для компенсации напряжения смещения усилителя (с возможностью грубой и плавной регулировки), расположенный в левой нижней части лицевой панели лабораторного макета.
Питание лабораторного макета осуществляется от источника постоянного напряжения Еп=24…30В.
Внешний вид лицевой панели с нанесенной на нее принципиальной схемой лабораторного макета представлен на рис.4.1.
... Rс Re Rн Rг C1 Cc Ce Cн кОм кОм кОм кОм кОм кОм мкФ мкФ мкФ пФ 18 3,9 2 0,47 3,6 0,7 1,0 1,5 110 50 Тип транзистора: КТ503В Необходимо составить эквивалентную схему усилительного каскада в области средних частот (СЧ), и определить коэффициент усиления K0. В области средних частот сопротивления конденсаторов Cc, Ce малы, следовательно, на эквивалентной схеме они будут ...
... РТ, оценить стабильность этого положения при различных возмущающих факторах, вычислить значения постоянных токов и напряжений в схеме. В основе анализа статического и динамического режимов работы транзисторного усилительного каскада лежат методы последовательного упрощения схемы усилителя схемами замещения и использование теории активных линейных четырехполюсников. Транзистор как усилительный ...
... каскада в режиме А – 20–30%. Обычно в этом режиме работают каскады предварительного усиления или маломощные выходные каскады. 9. Определение напряжений и токов транзисторного усилительного каскада графоаналитическим методом На графиках всех характеристик, начиная с входной, приводятся временные диаграммы соответствующих сигналов (см. рисунок 3). Ось времени проведена перпендикулярно к оси ...
ТОРНЫЙ КАСАКАД НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ Резисторные усилительные касакады широко применяются в различных областях радиотехники. Идеальный усилитель имеет равномерную АЧХ во всей полосе частот, реальный усилитель всегда имеет искажения АЧХ, прежде всего - снижение усиления на низких и высоких частотах, как показано на рис. 3.1. Рис.3.1. Схема резисторного усилителя переменного тока на ...
0 комментариев