|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы НО С конденсатором, как показано на рис. 1.35. Это лимитирует максимальное усиление величиной -R/Rz. Минимальная величина резистора определяется из выражения где fh - наивысшая рабочая частота. В идеальном случае значение R2 должно быть в 10 раз меньше вычисленного по формуле (1.41).  Рис. 1.34. Дифференцирование тре- Рис. 1.35. Реальное дифференцнрую-угольного колебания. щее устройство.  1.3д. Источники тока Идеальный источник тока отдает в нагрузку ток, который непосредственно определяется входным напряжением и не зависит от полного сопротивления нагрузки. Такой тип схемы также иногда называют источником тока, управляемым напряжением (ИТУН), или преобразователем напряжение ~ ток. Операционные усилители хорошо подходят для построения источников тока благодаря своим почти идеальным характеристикам при наличии отрицательной обратной связи. В данном разделе рассматривается ряд подобных конфигураций, обладающих различными особенностями. Униполярные источники тока. Униполярный источник тока обесттечивает ток только одной полярности относительно земли. Одна из широко распространенных схем представлена на рис. 1.36, а. Виртуальная земля присутствует между двумя входными зажимами благодаря отрицательной обратной связи. При этом ток, протекающий через резистор R, равен 7, = (!/+ К,,) ?. (1.42) Этот ток поступает в эмиттер транзистора и присутствует в его коллекторе. Необходимо, однако, отметить, что (1-а)-часть эмиттерного тока ответвляется в базу транзистора, уменьшая тем самым ток коллектора. Эта погрешность обычно пренебре-. жимо мала, так как параметр транзистора а обычно равен 0,99. Заменив один транзистор схемой Дарлингтона, как показано на рис. 1.36,6, можно значительно уменьшить эту погрешность. Полное выходное сопротивление схемы достаточно высоко и составляет обычно десятки мегом. Еще большие сопротивления можно получить при использовании полевых транзисторов. Выходной ток зависит от разницы напряжений между V+ и Vbx, в результате чего любое изменение напряжения положительного   Рис. 1.36. Транзисторный источник тока. Одиночный транзистор (а); транзисторы по схеме Дарлингтона (б). источника питания сказывается на выходном токе. Этот недостаток можно преодолеть стабилизацией входного сигнала по V+. Пример 1.5. Расчет источника тока. Необходим источник тока для обеспечения постоянного тока 1 мА ± 10 % в резистивной нагрузке, не превышающей 10 Ом. Источник питания - напряжением ±15 В. Решение. Для стабилизации напряжения на резисторе R в схеме на рис. 1.36 используется стабилитрон, что обеспечивает постоянство тока. Результирующая схема показана на рис. 1.37. Стабилитрон на 7,5 В обусловливает ток 1 мА через резистор 7500 Ом и нагрузку. Отметим, что для этого тока б схеме требуется общее напряжение 22,5 В (30 В минус падение напряжения диода без учета напряжения насыщения коллектор - эмиттер Vce-транзистора). Следовательно, чтобы обеспечивалась регулировка, сопротивление нагрузки не должно превосходить значения 22,5 В/1 мА, или 22,5 кОм, Поскольку схема работает на постоянном токе, то здесь подойдет ОУ типа (хА741. Биполярные источники тока. Биполярный источник может обеспечивать регулируемый ток положительной и отрицательной относительно земли полярностей и обычно используется для сиг- налов переменного тока. Одна из реализаций его представлена на рис. 1.38. Полное выходное сопротивление схемы равно , Z,,,, = RARJR2-Rs/Ri) (1-43) Если отношения R4/R2 и R3/R1 равны, то выходное сопротивление равно бесконечности, что соответствует идеальному источнику тока. Выходной ток равен lL = -VM{RiRd- (1-44) *fSB 7500 Ом IN755B a.SB)  •15В Рис. 1.37. Источник тока иа 1 мЛ (пример 1.5). .....  Рис. 1.38. Биполярный источник тока. Если принять Ri = R2 = R3 = Ri = R, то выражение для выходного тока упрощается: Il = -VJR. (1.45) Для обеспечения высокого выходного сопротивления следует избегать низких значений резисторов R. Кроме того, необходимо использовать прецизионные значения. При разбросе в 1 % минимальное выходное сопротивление равно Bb,x>50/?. (1.46) Напряжение в узле V определяется выражением r = -V.A2{ZJR)+n. (1.47) При слишком больших значениях Zl усилитель может попасть в режим ограничения из-за большого размаха выходного напряжения. 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 |