Skip to main content

Конференции

Просмотр конференции fido7.pushkin.rss.easyelectronics.ru:

Предыдущее Следующее

Дата: 10 Nov 2019, 02:00:06
От: RSS robot @ 2:5020/2140.2140
Кому: All
Тема: Операционный усилитель. Примеры схем с описанием работы


http://feedproxy.google.com/~r/easyelectronics/~3/vQX63t9k3R4/operacionnyj-usilitel-primery-sxem-s-opisaniem-raboty.html

Продолжение статьи «Операционный усилитель. На пальцах. Для самых маленьких» Разберем еще пару схем, чтобы было понятно что и как. Как обычно, усилитель у нас идеальный. ▌Преобразователь
напряжения в ток Иногда надо получить источник тока. Это такой источник энергии который обеспечит протекание нужного тока через любое сопротивление. Вот есть у нас источник на 10мА и если мы его
замкнем накоротко, то будет через точку КЗ течь ток в 10мА, а если мы оборвем его, то через обрыв … будет течь ток в 10мА, для этого источник тока загонит свое выходное напряжение до такого
уровня, что заряды побегут через воздух, образовав пробой. Ну это в идеальном случае конечно. В реале источник тока при обрыве просто выставит свое максимально возможное напряжение. Зачем нужно
такое? Ну… по разным причинам. Светодиоды питать, например. Или есть линии связи на токовой петле. Когда у нас по проводу передается сигнал не напряжением, а током. Это очень удобно — от
длины линии и роста ее сопротивления сигнал не меняется, всегда можно детектировать состояние линии — обрыв это нулевой ток, КЗ это ток выше лимита. Я как то уже писал про токовую петлю 4-20мА.
И вот там был пример применения ОУ для создания преобразователя напряжение-ток. Вот его схемотехника: Принцип работы рассматриваем по той же методике. ОУ охвачен обратной связью. Считаем, что у нас
виртуальное КЗ между его входами. И можно смело вычислить ток I который будет, просто по закону Ома, равен как I = Uвх/R3. Но так как на самом деле никакого КЗ нет и, более того, во входы ОУ ничего
не течет из-за его бесконечного сопротивления, то Ioс = 0. А раз Iос равна нулю, то ток I = Iout и жестко задается ТОЛЬКО входным напряжением и значением R3. Как бы не менялось побочное сопротивление
линии R1 ток останется неизменным. Ну, конечно, при условии, что источник питания U может это обеспечить должным напряжением. ▌Логарифмический усилитель С помощью ОУ можно аналогично интегратору,
который рассматривался в прошлой статье, вытащить из детали нужную характеристику и превратить ее в коэффициент усиления. К примеру, нам нужен хитрый усилитель который произведет компрессию сигнала.
Слабый сигнал усилит на большую величину, а сильный проигнорирует. Осталось только найти деталь которая имеет такую характеристику. Возьмем, например, диод 1N4007: Его вольт-амперная характеристика
такая: Т.е. чем выше приложенное напряжение тем выше ток. И зависимость эта нелинейная, а по экспоненте. Вычисляется примерно как: I = Is(eU/k — 1), где Is это предельный ток насыщения, а k
конструктивный коэффициент зависящий от температуры и еще разных параметров. С ростом тока падение напряжения вначале увеличивается быстро, а потом его рост замедляется. Нам вполне подойдет. Осталось
сделать так, чтобы входной ток зависел только от входного напряжения, а выходное напряжение привязать к этой характеристике. Воткнем все в ОУ: Обратная связь есть. Считаем, что у нас виртуальное КЗ
между входами ОУ. И получается, что ток I зависит только от входного напряжения и сопротивления R1. Все, там зависимость полностью линейная, по закону Ома. Мы легко можем задать любой нужный ток
подбором сопротивления. Но так как КЗ виртуальное, то входной ток I будет равен току Ioc. Ведь в сам ОУ ток не течет. А значит задавая входной ток, мы можем по нашей ВАХ диода задать падение
напряжения. Скажем при 1 вольте на входе ток будет 10мА. У нас ведь резистор 100ом и все что происходит на входе задается только им. Но в цепи ОУ будет тот же ток, а там диод. И падение напряжения,
судя по даташиту, на нем будет 0.6 вольт. Чтобы это обеспечить, равенство напряжений на входах, выходу ОУ надо будет опуститься на -0.6 вольт. В текущем моменте коэффициент усиления -0.6 А при
напряжении на входе в 20 вольт, ток будет уже 200мА, соответственно падение напряжения на диоде 0,8 вольт. И напряжение на выходе ОУ будет -0.8 вольт. Коэффициент усиления в текущий момент -0,04 Т.е.
наша схема может сожрать как малый сигнал, так и огромный и ее выход не зашкалит. Правда для таких целей обычно используют характеристику не диода, а биполярного транзистора. Но суть от этого не
меняется. Продолжение следует…

--- rss2mail.pl
Origin: RSS robot (2:5020/2140.2140)

Предыдущее Следующее

К списку сообщений
К списку конференций