Рис. 2.3. Схема инвертирующего усилителя переменного тока со смещением от общего источника питания.

Ао.с

и

вых. пост - 2

ления по переменному току в этой схеме, как и в предыдущей, определяется отношением сопротивления обратной связи к входному сопротивлению. При определении коэффициента усиления необходимо (как это видно из рис. 2.4) прибавить к сопротивлению резистора Ri малосигнальное сопротивление диода на входе ~- усилителя.

При /?2=Рз напряжение покоя на выходе усилителя [/вых.пост будет равно опорному напряжению, приложенному к резистору /?2. Отфильтрованное опорное напряжение U+/2 можно, как показано на рис. 2.4, использовать также для смещения других усилителей.

В данной схеме используется одна интересная

особенность токового зеркала , заключающаяся в^ том, чт© входной резистор Ri оказывается изолированным от входного зажима - выходным сопротивлением транзистора токового зеркала . В результате этот усилитель вместе с цепью обратной связи не выполняет, как обычно, преобразование входное напряжение - выходное напряжение, а усилитель и резистор R образуют в данном случае усилитель-преобразователь проводимости с постоянной обратной связью и коэффициентом передачи, равным Rs. Изоляция Ri от входа - обеспечивает фактически единичный коэффициент передачи цепи обратной связи по напряжению (при ZbxRz), и результирующая полоса пропускания равна частоте на уровне единичного коэффициента усиления (2,5 МГц) основного усилителя. Это означает, что можно выбрать входной резистор Rl с малым сопротивлением, чтобы повысить коэффициент усиления по напряжению, не влияя при этом на коэффициент передачи цепи обратной связи основного усилителя-преобразователя проводимости, и, следовательно, произведение усиления на полосу пропускания не является в этой схеме неизменной величиной

Нарушения закона сохранения при этом не происходит, та. как ток, а следовательно, и мощность, отбираемые от источника сигнала, пропорционально возрастают. - Прим. ред.

в данной схеме можно получить на частоте 1 МГц усиление свыше 100 (40 дБ), и верхний частотный предел определяется здесь скоростью нарастания сигнала на выходе усилителя. Этот подход используется во многих схемах, где необходимо получить усиление сигнала на частоте, лежащей за пределами частотного диапазона стандартного ОУ (тот же самый эффект может быть получен при подключении на вход ОУ типа 741 схемы токового зеркала ).

2.5. УСИЛИТЕЛЬ С УПРАВЛЯЕМЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

к неинвертирующему усилителю можно подключить, как это показано на рис. 2.5, цепь регулировки коэффициента усиления по постоянному току. Задание минимального тока смещения через резистор Rs предотвращает вхождение усилителя в насыщение при изменении постоянного напряжения, регулируюшего усиление. При максимальном усилении диод Дг закрыт, и {/б„ токи через резисторы Rz и Rs поступают на вход + , в результате чего уровень напряжения на выходе смещается приблизительно до 0,6 U+.

При минимальном коэффициенте усиления диод Д2 полностью открыт, и на вход + поступает ток только через резистор Rg, в результате чего выходное напряжение смещается приблизительно до 0,3 Таким образом обеспечивается управление усилением и правильное смещение выхода при больших сигналах для максимального коэффициента усиления схемы. Постоянное напряжение, регулирующее коэффициент усиления, можно изменять в пределах от О (максимальное усиление) до 10 В (минимальное усиление).

X другим усилителям

Рис. 2.4. Схема неинвертирую-щего усилители переменного тока со смещением от источника опорного напряжения.

к ~

Ао.с

0,026

Ом: и^ пп

U+ 2

Cet WDk

о

2.6. СХЕМЫ СИММЕТРИЧНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

Используя ИМС, содержащие несколько усилителей в одном корпусе, можно .применить .нетрадиционный способ построения схем. Исторически сложилось так, что компонентами с наиболее точно предсказуемыми характеристиками являются резисторы. Это привело к тому, что до сих пор строились усилители, характеристики которых определялись только сопротивлениями резисторов. По мере усоверщенствования операционных усилителей на их вход стали включать специально изготовленную пару аоглаг.ованных транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника, что позволило улучшить параметры дискретных ОУ.

Интегральные схемы обеспеч'ивают получение лучших

характеристик по сравнению с ОУ на дискретных ком-

- понентах, поскольку встроенные в кристалл ИМС резисторы и транзисторы хорошо согласованы. Несколько усилителей, заключенных в

одном корпусе, позволяют строить схемы, в которых используется симметричность (согласованность ха-

. рактеристик) между отдельными усилителями микросхемы. В качестве примера такого рода схемы укажем На использование одного из счетверенных усилителей

ИМС- LM3900 для задания смещения в один или несколько других усилителей этого типа, как показано на рис. 2.6.

При соответствующем выборе смещения, задаваемого на У, через резистор этот усилитель будет потреблять от источника сигналов только ток, пропорциональный сигналу. Соответствующей подстройкой потенциометра Rs можно добиться того, что ток /см.эфф будет равен О, но даже в том случае, если мы исключим R3 из схемы (замкнув накоротко его выводы) и сделаем Ri=R2, то и тогда результирующая симметрия усилителя будет такова, что /см.эфф будет меньше /см/Ю (т. е. меньше 3 нА). Это полезно, например, в схемах выборки - хранения, где требуются малые значения /см.эфф-

13 51М

Re 1н

Рис. 2.5. Неинвертирующий усилитель переменного тока с цепью регулировки усиления по постоянному току.