СХЕМА.RU - Радиолюбительский портал » Статьи » Обратная связь операционного усилителя

Обратная связь операционного усилителя

5-06-2013, 23:36 От: admin Посмотрели: 2360

Операционные усилители — специальные усилители постоян­ного тока (УПТ), которые отличаются высоким коэффициентом усиления (иногда более 1 млн.) и пологой частотной характе­ристикой. В этих усилителях для получения линейной характе­ристики используют непосредственную связь между каскадами. Поэтому полоса пропускания таких усилителей занимает об­ласть от нуля до весьма высоких частот. Обычно для получе­ния требуемого операционного соотношения между выходным и входным импедансами операционного усилителя вводят цепь обратной связи.

Обратная связь операционного усилителя clip image001 thumb8

Рис. 2.2. Операционный усилитель.

На рис. 2.2 показана типичная схема операционного усили­теля. Коэффициент обратной связи р выражает относительную величину напряжения, поступающего по цепи обратной связи с выхода на вход.

Отрицательная обратная связь (ОС) ослабляет шумы, ча­стотные искажения сигнала и расширяет полосу пропускания (см. разд. 1.8). Сигнал обратной связи, поступающий на вход усилителя, усиливается и проходит на выход в противофазе с действующим там сигналом. В результате выходной сигнал ослабляется в степени, определяемой глубиной обратной связи.

Пусть при отсутствии обратной связи входной сигнал еът усиливается (коэффициент усиления схемы без цепи обратной связи обозначим буквой А) и на выходе получается сигнал евыг

Обратная связь операционного усилителя clip image003 thumb1 (2.1)

Следовательно, коэффициент усиления схемы без обратной связи, или коэффициент усиления схемы с разомкнутой петлей обратной связи, есть отношение мгновенных значений выходно­го и входного напряжений сигнала ;,

Обратная связь операционного усилителя clip image005 thumb1 (2.2)

Перед коэффициентом обратной связи |3 ставят знак минус, если обратная связь отрицательна; в схемах генераторов, где используется положительная обратная связь, перед (3 ставят знак плюс. Символом А’ обозначают коэффициент усиления схе­мы, охваченной обратной связью.

Произведение Л|3 называют фактором обратной связи. Ве­личина (1 — Л(3) есть мера глубины обратной связи. Уравнения усиления для схемы с обратной связью имеют вид

Обратная связь операционного усилителя clip image007 thumb1 (2.3)

где А’ — коэффициент усиления усилителя с обратной связью, А — коэффициент усиления усилителя без обратной связи, Р — коэффициент обратной связи.

Если фактор обратной связи много больше единицы, то ве­личина коэффициента усиления по напряжению практически не зависит от А и для коэффициента усиления по напряжению схе­мы с обратной связью можно записать следующее выражение:

Обратная связь операционного усилителя clip image009 thumb1 (2.4)

Поскольку отрицательная обратная связь ослабляет также и искажения сигнала, полезно выразить величину искажений сигнала на выходе схемы. Обозначим относительную величину искажений сигнала на выходе схемы при наличии и при отсут­ствии обратной связи соответственно Dи D; тогда можно за­писать уравнение

Обратная связь операционного усилителя clip image011 thumb (2.5)

Таким образом, как величина коэффициента усиления сиг­нала, так и величина его искажений ослабляются одинаково, причем величина ослабления определяется глубиной обратной связи (il — Лр). Если, например, абсолютная величина глубины обратной связи равна 3, а величина коэффициента усиления без обратной связи равна 60, то при наличии обратной связи ве­личина коэффициента усиления составит

Обратная связь операционного усилителя clip image013 thumb

Соответственно, если относительная величина искажений сигнала составляла 6%, то при действии обратной связи она упадет до 2%:

Обратная связь операционного усилителя clip image015 thumb

Когда фактор обратной связи много больше единицы (и ко­эффициент усиления сигнала по напряжению не зависит от А), выходное напряжение евых определяется только значениями то­ков сигнала, протекающих по сопротивлениям R1 и R2, и вход­ного напряжения евх (рис. 2.2). Поэтому в операционных уси­лителях с высоким коэффициентом усиления при наличии об­ратной связи выходное напряжение сигнала схемы определяет­ся следующим выражением:

Обратная связь операционного усилителя clip image017 thumb (2.6)


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться, либо войти на сайт под своим именем.

Обсудить на форуме


На момент добавления Обратная связь операционного усилителя все ссылки были рабочие.
Все публикации статей, книг и журналов, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления,
авторские права на эти публикации принадлежат авторам статей, книг и издательствам журналов!
Подробно тут | Жалоба

Добавление комментария

Ваше имя:*
E-Mail:*
Текст:
Вопрос:
Решите уравнения x+2x=789
Ответ:*
Введите два слова, показанных на изображении:



Опрос

Ваши предпочтения в TRX


Одинарное преобразование
Двойное преобразование
Прямое преобразование
SDR
Другое
Мне всё равно

Популярные новости
Календарь новостей
«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930