АНАЛИЗ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ УСИЛИИТЕЛЯ
Рассматриваемый усилитель (рис. 1.1) относится к классу усилителей низкой частоты (УНЧ). Основу его построения составляет неинвертирующий усилитель на операционном усилителе (ОУ).
Рисунок 1.1 - Схема усилителя
Коэффициент усиления схемы в рабочем диапазоне частот относительно неинвертирующего входа задаётся соотношением сопротивлений и .
Конденсатор задаёт верхнюю частоту полосы пропускания усилителя. На низких частотах реактивное сопротивление конденсатора велико и он не оказывает влияние на работу схемы. На высоких частотах реактивное сопротивление уменьшается, и конденсатор шунтирует резистор , уменьшая тем самым коэффициент усиления схемы.
Резисторы и служат для компенсации ошибки, вызванной входными токами ОУ, поскольку схема усиливает также и постоянное напряжение. При выполнении соотношений и смещение, вызванное входными токами, полностью компенсируется. Некомпенсированной остаётся лишь разность входных токов.
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ УСИЛИТЕЛЯ
С учётом сопротивления нагрузки и выходного напряжения, в качестве усилительного элемента выбирается ОУ общего назначения с внутренней частотной коррекцией типа К140УД6 БК0.348.694 ТУ, который обладает следующими параметрами [2]:
- - напряжение питания В;
- - напряжение смещения мВ;
- - дрейф напряжения смещения мкВ/°С;
- - входной ток нА;
- - коэффициент усиления по напряжению ;
- - скорость нарастания выходного напряжения В/мкс;
- - коэффициент подавления синфазного сигнала дБ;
- - входное сопротивление МОм;
- - выходное сопротивление Ом;
- - частота единичного усиления МГц.
Коэффициент усиления схемы в рабочем диапазоне частот определяется соотношением сопротивлений и , и делителя напряжения - :
.
При выполнении соотношений и коэффициент усиления будет равен
.
Зададимся значением кОм, тогда сопротивление резисторов и :
(кОм).
Из ряда E24 выбираются сопротивления номиналом 3 кОм.
Мощность, рассеиваемая на резисторах:
(мВт);
(мВт);
(мВт);
(мВт).
Ёмкость конденсатора :
(нФ).
Из ряда E24 выбирается конденсатор номиналом 5,6 нФ.
Входное сопротивление усилителя равно:
(кОм).
Выходное сопротивление усилителя в рабочем диапазоне частот:
(Ом),
где - глубина обратной связи.
Рассчитанные параметры резисторов и конденсатора схемы позволяют использовать резисторы типа C2-33Н ОЖ0.467.093 ТУ и конденсатор типа К10-17б ОЖ0.460.172 ТУ:
- - резистор - С2-33Н-0,125-1 кОм ±5%;
- - резистор - С2-33Н-0,125-1 кОм ±5%;
- - резистор - С2-33Н-0,125-3 кОм ±5%;
- - резистор - С2-33Н-0,125-3 кОм ±5%;
- - конденсатор - К10-17б-М47-5600 пФ ±10%.