Главная Операционные усилители



Ф -j г.

20нОм °сланс ло пост току Vcc о-1 I-ofi»


Рис. 22.12. Универсальный выходной каскад.

Перечень элементов схемы: резистор Rt используется только в том случае, если коэффициент усилени.э не должен уменьшаться до нуля; Л,=-/?i ?2; V изменяется от +9 до -1-15 В пост, тока; V изменяется от -9 до -15 В пост, тока; если не оговорено противное, все резисторы углеродистые объемные, с номинальной мощностью 0,25 Вт и точностью 5% (или более точные); ;?5 - подстроечный потенциометр, смонтированный на печатной плате; Rj - потенциометр с линейным изменением сопротивления, смонтированный ва передней панели; Vi-Уз - операционные усилители типа 741 в миниатюрном корпусе типа DIP (можно использовать другие типы ИС, но при этом может потребоваться изменение номеров выводов нлн внешняя компенсация).

функции напряжения, подвергая ее линейному преобразованию с наклоном 1, 10 или 100, чтобы ее можно было считывать прямо с цифрового вольтметра или ленточного самописца. Кроме того, может оказаться полезным выполнить R2 в виде потенциометра, чтобы масштабные множители можно было делать нестандартными, переменными и т. д.

Единственная отличительная особенность схемы рис. 22.12, которая обычно отсутствует в других проектах, - это регулировка баланса по постоянному току - потенциометр Rs. Он включается в схему регулировки нуля по постоянному току (в небольшом диапазоне), которая используется для исключения любых смещений, возникающих в предыдущих каскадах, чтобы они не вызвали смещение средней линии сигнала при управлении чувствительностью. Резистор Rs компенсирует это смещение по постоянному току, так что оно не воздействует на каскад управления чувствительностью. Если эта регулировка выведена на переднюю панель управления, пользователь может исключить любые потенциалы смещения, возникающие в эксперименте; такая ситуация наиболее часто встречается в аппаратуре для биологических исследований.



Процедура регулировки

Установите органы управления следующим образом: Яъ и Rio - в среднее положение, а Rr - на максимум. Процедура состоит в следующем:

1. Заземлите точку А.

2. Подключите вольтметр постоянного тока о точке С.

3. Отрегулируйте потенциометр Ru так, чтобы напряжение в точке С было равно нулю (±10 мВ).

4. Подключите откалиброванный осциллограф к точке D.

5. Изменяйте сопротивление Rj в пределах его диапазона от нуля до максимума.

6. Отрегулируйте сопротивление Rs так, чтобы скомпенсировать любое смещение средней линии сигнала, наблюдаемое при шаге 5.

7. Повторяйте шаги 5 и 6 до тех пор, пока не будет устранено смещение при изменении R? в полном диапазоне. Заметим, что при больших значениях Ri эта регулировка может быть затруднительной или невыполнимой.

Интегратор

Операционный усилитель может функционировать как интегратор, если на его входе включен резистор, а в цепи отрицательной обратной связи - емкостной накопительный элемент. Интегратор, показанный на рис. 22.13, посторен на основе этой идеи. Напряжение на его выходе равно

£вы. = -Св.+С. (22.15)

В случае рис. 22.13 переменная R представлена резистором Rs (1 МОм), а значение переменной С устанавливается переключателем $2. Множество этих значений представлено рядом Ci-Cs.

Возможно, этот тип схемы встречался вам ранее в каком-либо учебнике, включая эту книгу и предыдущие книги автора. Проблема состоит в том, что в реальных условиях существуют факторы, осложняющие дело. Классические, обычно изображаемые упрощенные схемы неработоспособны, так как в них подразумевается, что операционные усилители идеальны, а на практике, в реальных условиях это совершенно не так. Как мне кажется, схемы, приводимые в учебниках по операционным усилителям, как правило, не дают читателю всей инфррмации, необходимой для создания работоспособных устройств. Схема, приведенная в этом разделе, поможет преодолеть ж которые трудности, вызванные упрощенным подходом.

Если взять обычную схему интегратора на операционном усилителе, то мы увидим, что напряжение на его выходе будет




От .

до 15 В

рост -р„

топа 1

ОтЗ до 15

пост Т-/по/га -

-о и

Ид 4/кОМ

R,g ЮПпПм

с, \\

Усе (+J

0,1 м/гф -о7

.о,огм/гФ -о в

0,01 мпф

0,005мкФ 0,001 м/гф

; ШпФ


УееО

W МОм К

- Сз "ООмкФ

Г",

Уее(-)

Сброс

Выход (о-

V-} "J "7ff

R,2 IiIkOm


Яг, ЮкОм

ЮкОм


"78

Г>ОкОм V/ илеиие

ЮкОм

20кОм Усиление



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


0.0133