Главная Операционные усилители




Е13ЫХ

Рис. 22.2.

a-аттенюатор с одной выходной шнной: £зцJ;=£з[?г/(?I+?2)], положение Щ=Кй Ом;

Коэффициент ослабления Ом

20 дБ (1/10) 900

40 дБ (1/100) 9000

60 дБ (1/1000) 90 ООО*)

б - дифференциальный аттенюатор:

вых=-вх[2А1+2+гз][Лб/(?4+Лб+в)], совет: положите i?,=i?2=«3 = 500 Ом и

i?6=10 Ом,

вых=(вх3) [«e/(«4+«5+i?«)]"(I0/3) llO/(R4+«5+10)]Hj,:, кроме того, для ослабления синфазной составляющей положение Ri=Rb.

*) Вместо этого значения целесообразнее использовать значение 100 кОм, ослабление будет равно 1001 вместо 1000; такой ошибкой в большинстве случаев можно пренебречь

Если выбранное значение сопротивления R2 подставить в выражение для коэффициента ослабления, а значение этого коэффициента приравнять требуемой величине, то, разрешая полученное уравнение относительно R\, можно определить сопротивление соответствующего резистора в схеме. Например, предположим, что в нашей схеме аттенюатора вы хотите получить коэффициент ослабления V20. Запишем уравнение

(22.3)

+

Подставим в него выбранное значение R2 (100 Ом) и решим его относительно R.

(22.4)

20 ~ -f 100 • i?j + 100= 100.20, J?i = 2000 - 100, 7?! = 1900 Ом.

(22.5) (22.6) (22.7)



в некоторых случаях значения, получаемые из (22.3), не будут совпадать ни с одним из стандартных значений сопротивления и вы не сможете купить соответствующие резисторы. Добиться требуемых значений сопротивления можно или с помощью комбинации постоянных резисторов, или с помощью потенциометра. Ощибка, вызванная применением стандартных значений, уменьшается при увеличении ослабления. Например, аттенюатор на 60 дБ имеет коэффициент ослабления 1/1000. Примерно такое значение можно получить, если сопротивление Ri принять равным 100 кОм, а сопротивление R2 равным «стандартному» значению 100 Ом. Результирующая ошибка будет очень малой, вероятно менее 1%, если сопротивление резистора на 100 кОм будет в пределах допуска, но ближе к. нижнему его пределу.

Для подачи сигналов на дифференциальные входы различных приборов используется балансный аттенюатор, показанный на рис. 22.2,6. Поскольку схема должна быть сбалансирована и симметрична, необходимо выполнить условия: Ri=R3 и Ra== = Rs- Ради удобства, хотя это и необязательно, мы обычно устанавливаем R2 равным Ri и R3. Кроме того, значения этих сопротивлений должны лежать в пределах от 200 до 500 Ом. Заметим, что три последовательно соединенных резистора со стандартными сопротивлениями 220 Ом обеспечивают хорошее согласование с выходом функциональных генераторов, которые имеются почти в каждой электронной лаборатории. Их выходной импеданс равен 600 Ом.

Если все три резистора в последовательном входном делителе имеют одинаковое сопротивление, напряжение Еа на резисторе R2 будет равно /з Jbx. Выходное напряжение всего, устройства будет равно

£вых = £а j + llj- (22.8>

Балансный аттенюатор (рис. 22.2,6) используется главным образом для формирования сигналов, поступающих от обычных функциональных генераторов на вход дифференциальных усилителей с высоким значением коэффициента усиления. Большинство таких приборов не имеет внутреннего аттенюатора, пригодного для значительного понижения уровня выходного сигнала. Они вырабатывают выходные напряжения, которые можно уменьшить только до нескольких сотен милливольт. Дальнейшее уменьшение ограничено нижним пределом управления аттенюатором. Наш аттенюатор вместе с собственным аттенюатором генератора сигналов позволяют использовать большую часть диапазона ослабления сигналов и обеспечить сопряжение по сигналам низких уровней с аппаратурой, на которой вы работаете. Как правило, аттенюатор должен быть заключен в закрытый алюминиевый корпус. Следует остере-



гаться использования корпусов с шасси из листового металла, потому что они недостаточно прочны. Необходимо также для корпуса аттенюатора выбрать соответствующий разъем. Для аттенюатора с одним выходом используйте разъем*, совместимый с остальными частями вашей системы. Для балансного аттенюатора разъем, устанавливаемый на шасси, нужно поставить на входе, а на выходе лучше всего (из экономических соображений) использовать штепсельный разъем на 6 мм для стереофонических устройств.

Вам может понадобиться переменный пли переключаемый аттенюатор, чтобы иметь возможность в любой момент получить любой нужный коэффициент ослабления. Переменный аттенюатор можно сделать с помощью потенциометра. Я предпочитаю использовать потенциометр в качестве резистора Ri, хотя его можно поставить и вместо Ri- Подобным же образом резистор Ri можно заменить переключателем, который включает в схему сопротивления различных значений. У меня есть такой аттенюатор, его коэффициент ослабления можно изменять переключателем в диапазоне от 40 дБ (1/100) до 60 дБ (1/1000).

кУниверсальный» операционный усилитель

Иногда возникает необходимость в операционном усилителе; характеристики можно было бы изменять. На рис. 22.3 показана схема такого устройства. Источники питания и все необходимые схемы компенсации (если используется операционный усилитель высшего класса) встроены в тот же самый корпус, так что пользователь может не беспокоиться о разного рода мелочах и в то же время использовать все возможности операционного усилителя.

Несколько операционных усилителей, построенных по одной и той же схеме, имеющих общий источник питания и размещенных на одном каркасе, образуют так называемый комплект операционных усилителей. Отдельные операционные усилители называются секциями. Секции часто делаются в виде сменных узлов, так что на главном каркасе может быть собрана система, необходимая в каждом конкретном случае.

Входы (-Ьи-) ИС операционного усилителя, земля и его выход в нашем случае подключены к однополюсным штепсельным клеммам на пять направлений, смонтированных на передней панели. Они предназначены для того, чтобы пользователь мог изменять схему включения по своему желанию. Предусмотрены также входной и выходной разъемы, с помощью которых усилитель при желании можно подключить к другим приборам.

Переключатель 2 предназначен для выбора режима работы.

> Данные о разъемах, выпускаемых отечественной промышленностью, можно найти, например, в ГОСТ 19104-73. - Прим. перев.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 [113] 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0131