|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Незаземленные источники тока. Рассмотренные выше источники обеспечивали ток в нагрузку, который возвращался либо через заземление, либо через источник постоянного напряжения. Если для нагрузки недопустимо заземление, то для реализации соответствующего источника тока можно непосредственно использовать свойство суммирующей точки операционного усилителя, как показано на рис. 1.39. Здесь ток через нагрузку II 12 в  Рис. 1.39. Простой незаземленный источник тока. 0,33 пкФ Рис. 1.40. Дифференциальный источник тока на 30 мА.  wd ом -ггв точно равен отношению Vbx/R Выходное напряжение представг ляется произведением -IlZl и должно оставаться в пределах, обусловленных диапазоном выходных напряжений операционного усилителя. В схеме на рис, 1.39 имеются разные сопротивления относительно земли на каждом конце нагрузки. Во многих случаях требуется высокое сопротивление на обоих концах нагрузки при обеспечении постоянного тока. Одним очевидным решением этой проблемы было бы использование двух независимых комплементарных источников тока (по одному с каждой стороны нагрузки). Однако этот метод практически не реален, поскольку невозможно добиться точного равенства двух источников тока, в результате чего напряжение на нагрузке начнет нарастать вплоть до прекращения работы источника тока. Саморегулирующийся источник тока показан на рис. 1.40, где при указанных величинах элементов обеспечивается в сбалансированной нагрузке ток около 10 мА. Для понимания принципа действия данной схемы временно проигнорируем присутствие резисторов i?6 и Ri, в результате чего схема сведется к комплементарной паре транзисторных источников тока, подобных представленным на рис. 1.36, а. Делитель напряжения на резисторах Ri - Ra обеспечивает падения напряжений по 3 В на резисторах .s и R&. Узел 1 имеет потенциал земли. Ток величиной 30 мА (3 В/100 Ом) вытекает из источника тока Qi, проходит через нагрузку Zl и возвращается в источник тока Q2. Резисторы Re, и Ri реагируют на падение напряжения на нагрузке. При одинаковых значениях токов обоих источников сохраняется потенциал земли в точке соединения диодов D\ и D2. Если вытекающий из Qi ток превышает ток источника Q2, то Лотенциал узла 1 возрастает в положительном направлении, уменьшая ток источника Q\ и увеличивая ток источника Q2 до установки их равенства. И наоборот, при большем токе от Q2 потенциал узла 1 изменяется в отрицательном направлении, в результате чего снова токи обоих источников станут равными. 1.4. РАСШИРЕНИЕ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ В то время как операционный усилитель большей частью является универсальным прибором, часто требуется расширить возможности его работы. В данном разделе рассматриваются некоторые широко используемые методы увеличения способностей операционного усилителя. 1.4а. Увеличение нагрузочной способности Операционные усилители могут отдавать в нагрузку ограниченную мощность. Например, ОУ типа fxA741 в резистивной нагрузке обеспечивает не более нескольких милливатт. В представленной на рис. 1.41 схеме инвертирующего усилителя обеспечивается умеренное увеличение нагрузочной способности, Данная схема имеет 3900м 0,1м11ф ЦИ=390 Ом Рис. 1.41. Увеличение СП0С0бН0СТИ5 j- нагрузочной два преимущества: легко обеспечивает ток 20-30 мА и размах выходного напряжения почти достигает напряжений источников питания. Принцип действия схемы состоит в следующем. При отрицательном выходном напряжении возрастает ток от отрицательного источника. Это происходит за счет большего возбуждения базы транзистора Qi, что, в свою очередь, обеспечивает требуемое увеличение тока в нагрузке. Подобным же образом при положительном выходном сигнале происходит возрастание возбуждения базы транзистора Q2. Значения резисторов Rz и Ra приведены для случая ОУ типа (лА741. Для других приборов эти значения можно вычислять по формуле /?з = /?4 = 0,6 сс, • (1.48) где /сс - номинальный ток потребления данного прибора.  68 0м 0,33 маФ -15 В Рис. 1.42. Модернизация увеличения нагрузочной способности. Недостатком данной схемы является наличие мертвой зоны в районе нулевого выходного напряжения, когда запираются оба транзистора Qi и Q2. Если коэффициент усиления при разомкнутой петле обратной связи недостаточен на рабочей частоте.то могут возникнуть дополнительные переходные искажения. Улучшенные характеристики можно получить с помощью схемы на рис, 1.42. Здесь выходной каскад работает в классе АВ при почти нулевом значении тока покоя, в результате чего нет переходных искажений. Схема обеспечивает мощность 2 Вт на нагрузке 8 Ом при нелинейных искажениях, не превышающих Л.7о, 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 клиники лечения бесплодия москва . |