Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
смешения Rj + Л,
Лт */
1 0 ОО 0
10 90 к 10 к 9 к
100 1 М 10 к 10 к
1000 10 М 10 к 10 к
Рис. 11.6. (а) Неинвертируюший усилитель. (Ь) Таблица с типичными
значениями компонентов.
няют в устройствах звукового диапазона. В параграфе 5.9 отмечалось, что
при создании малошумяшей аппаратуры следует также применять резисторы с
возможно меньшими сопротивлениями.
11.4.2 Использование разделительных конденсаторов
Во многих случаях потребуется, чтобы в усилителе происходило усиление
только переменных сигналов, причем возможно, что источник сигнала не
обеспечивает необходимого пути на землю по постоянному току для
начального входного тока ОУ. Разделительный конденсатор бывает нужен во
входной цепи, чтобы исключить постоянную составляющую во входном сигнале,
которая - в противном случае - вызвала бы перегрузку усилителя. В таких
случаях схему, изображенную на рис. 11.6, необходимо видоизменить так,
чтобы не надо было полагаться на протекание начального входного
Неинвертирующий усилитель 281
тока через источник сигнала. Подходящая модификация схемы представлена на
рис. 11.7, где резистор Rx включен между неинвертирующим входом и землей,
а сигнал поступает на вход через разделительный конденсатор. Основная
проблема в этой схеме состоит в том, что резистор Rx шунтирует собой вход
схемы, так что собственное большое входное сопротивление ИС пропадает
даром. Сопротивление Rx в схеме на рис. 11.7 выбрано настолько большим,
насколько это совместимо с желанием иметь малое напряжение смещения на
выходе. Обычно можно включить последовательно с выходом разделительный
конденсатор, так что никакое смещение не пройдет; в этом случае
требования к смещению будут менее строгими.
avcl */ Я, С
1 100 к да 100 к 1 мкФ
10 900 к 100 к 90 к 1 мкФ
100 10 М 100 к 100 к 1 мкФ
1000 10 М 10 к 10 к 10 мкФ
Рис. 11.7. (а) Неинвертирующий усилитель с изолированной по постоянному
току входной цепью. (Ь ) Таблица с типичными значениями компонентов.
Другой способ, часто применяемый в усилителях переменного тока, состоит
во включении разделительного конденсатора последовательно с резистором Л,
в цепи обратной связи. Тогда сопротивление Rx можно сделать таким же
большим, как Rf и это не приведет к возникновению существенного
напряжения смещения. Важное достоинство такого подхода заключается в том,
что коэффициент усиления с обратной связью по постоянному току остается
равным единице независимо от того, насколько большим устанавливается
коэффициент усиления по переменному току; в результате напряжение
смещения на выходе оказывается минимальным, и обеспечивается превосходная
стабильность по отношению к температуре.
282 "Строительные блоки" аналоговой электроники на интегральных
микросхемах
11.4.3 Усилитель переменного напряжения с питанием от одного
источника
Усилитель, которому предстоит иметь дело только с переменными сигналами,
с разделительными конденсаторами как на входе, так и на выходе, может
работать с одним источником питания, а не с двумя, как потребовалось бы в
противном случае. По существу, источники положительного и отрицательного
напряжений питания нужны усилителю постоянного тока одновременно для
того, чтобы в отсутствие сигнала обеспечить наличие нуля вольт по
постоянному току на входе и на выходе. При наличии разделительных
конденсаторов это не является необходимым: можно установить на входе и на
выходе напряжение посредине между землей и Усс+, чтобы были возможны
отклонения сигнала как в положительную, так и в отрицательную стороны.
Схема, приведенная на рис. 11.8, удовлетворяет этим требованиям.
Благодаря конденсатору С, в делителе обратной связи схема функционирует
по постоянному току как повторитель напряжения с единичным усилением. С
Л VCL в Я/ + Л!
Л т. Л,
1 00
10 II к
100 1 к
10(10 100
Рис. 11.8. (а) Неинвертируюший усилитель переменных сигналов (с одним
источником питания). (Л) Таблица значений Л,.
Инвертирующий усилитель 283
помощью делителя из резисторов и Л3 потенциал неинвертирующего входа
поддерживается равным половине напряжения питания относительно земли;
поэтому, вследствие единичного усиления по постоянному току, напряжение
на выходе ИС устанавливается таким же, так что двуполярные колебания
сигнала оказываются возможными. Разделительные конденсаторы на входе и на
выходе не пропускают во внешние цепи напряжение покоя Vcc/2.
К сожалению, наличие начального входного тока в схемах на рис. 11.7 и
11.8 препятствует тому, чтобы входное сопротивление было большим, каким
оно бывает у схем с последовательной обратной связью. Входное
сопротивление самого усилителя с обратной связью может быть большим и
доходить до 100 МОм, но необходимость обеспечить путь для протекания
постоянного начального входного тока означает, что сопротивление между
входом и землей, а следовательно, и полное входное сопротивление, должны
быть ограничены несколькими сотнями килоом. Однако в схеме на рис. 11.8
имеется возможность увеличить эффективное значение сопротивления
