28,71,457910,048220,041885,472230,086,11,935030,059529,559688,488050,0143,52,156950,087933,994789,0926100,02872,4579100,16640,014489,5463
За даними таблиці побудовані ЛАЧХ і ЛФЧХ (стор.13).
Т.к. ,
то у міру зростання частоти вхідного сигналу струм через конденсатор С2 буде зростати. Тому схема буде інтенсивніше посилювати сигнали підвищення частот і, зокрема, високочастотні перешкоди і власні шуми підсилювача. Щоб уникнути цих властивостей, ставлять коригуючий опір Rk=R4, що обмежує струм через ємність С2. Вплив Rk призводить до появи горизонтальної ділянки на ЛАЧХ, тобто припиненню диференціювання на частотах, що перевищують частоту
.
Обмежимо дифференцирующую складову відносної частоти? отн=10, відповідає? абс=28,7 і lg? абс=1,4579. Звідси опір
Правильність побудови ЛАЧХ можна оцінити за правилом, що при
? сопр=2,13 (1/с)? (? сопр)=45?.
3. Розрахунок неінвертіруемого підсилювача змінної напруги
Для схеми коефіцієнт посилення
.
Ця схема повинна забезпечити на виході напругу, яка в? разів підсилює вхідна напруга і пов'язане з ним виразом:
.
Почати розрахунок доцільно з визначення вхідного опору, яким є R10. це опір має бути мінімально, щоб падіння напруги на Rвн джерела Uвх3 не перевищувало б задану?=0,85%.
, звідси.
З того що підсилювач повинен підсилювати вхідний напругу, не Інвертуємо його (тобто U вих має збігатися по фазі з Uвх, а не бути в протифазі (180?)) слід. Що Uвх3 має бути подана на прямий вхід ОУ, що і зображено на схемі.
З умови рівності вхідних опорів для постійної складової вхідного струму випливає висновок, що :. Т.к.
, то звідси.
Таким чином, розраховані основні резистори запропонованої схеми.
Як відомо при зменшенні частоти коефіцієнт посилення зменшується. Тому прийнято вважати за нижчу частоту підсилювача частоту fн, при якій коефіцієнт підсилення знижується на 3дб щодо коефіцієнта підсилення на середніх частотах. Звідси
.
,
зведемо в квадрат обидві частини рівняння:
Перенісши одиницю в праву частину, і, взявши зворотні величини, отримаємо:
, звідси.
Якщо fmin=5кГц, то
, значить
З умови, отримаємо
.
Порівняємо реальні та ідеальні параметри схеми:
Таблиця
ПараметриІдеальниеФактіческіе? 19,519,496R вх3 116647,06113987,79R вих3 00,195
4. Розрахунок порівнює пристрою
На підставі розрахунків схем з операційним підсилювачем можна записати, що
операційний підсилювач опір резистор
.
(дорівнює падінню напруги на R14 від струму, що протікає під дією Uвх5). Тому на підставі формул отримаємо:
(1)
(2)
У результаті
.
Почати розрахунок зручно з умови пункту 3, про те що, що забезпечує падіння напруги на Rвнут, що не перевищує 0,85% .Учтя, що Rвн біля входів задано 300 Ом, отримаємо. Припустимо, що задано
,
де?=17,6,?=0,85%. Тоді. Щоб забезпечити?, З умови знайдемо:
Щоб зробити масштаб обчислення від обох вхідних напруг однаковим, слід виконати рівність опорів і.
Оцінимо фактичне значення?, яке забезпечить схема в порівнянні з ідеальним розрахунком:
Тоді порівняємо значення параметрів.
ПараметриІдеальниеФактіческіе? 17,617,597
На цьому закінчується розрахунок порівнюють пристроїв і роботи в цілому.
Висновок
Операційний підсилювач - одна з найбільш широко застосовуваних аналогових інтегральних мікросхем.
З розвитком технології виготовлення інтегральних схем відбулися значні зміни в схемотехніці операційного підсилювача, пов'язані з використанням транзисторів різного типу провідності (тобто PNP- і NPN-транзисторів) не тільки в якості підсилювачів, але й генератора струму, а так само відбивачів струму, і динамічних навантажень. Це операційні підсилювачі другого покоління. В їх основу покладена так звана трехкаскадного схема. Відмінною особливістю операційних підсилювачів другого покоління є їх захист від перевантажень.
Аналогова схемотехніка на основі операційних підсилювачів дозволяє створити самі різні обчислювальні схеми вельми просто і ефективно. На основі операційних підсилювачів можуть бути...
