Здравствуйте мои читатели! И особенно начинающие электронщики!!!
Продолжаем изучение схем на Операционных Усилителях. И до рассмотрения следующих схем на ОУ необходимо добавить, что обратные связи бывают ещё зависимые от амплитуды сигнала и не зависимые от амплитуды сигнала. Устанавливая в цепях обратной связи нелинейные элементы: диоды, транзисторы можно получить каскады с очень интересными характеристиками.
Логарифмическим является усилитель, у которого коэффициент усиления сигнала зависит от амплитуды входного сигнала ( чем больше амплитуда, тем меньше усиление ). Это правило определяется ООС, имеющей обратно-логарифмическую зависимость ( обычно это диод или диоды, включенные в проводящем направлении ).
Включение одного или нескольких диодов в разных вариантах, позволяют получать необходимые логарифмические характеристики. Но обязательно надо учитывать, какие диоды установлены в ООС, если это германиевые, то усилитель начнет логарифмировать с минимального сигнала, а кремниевые диоды имеют «ступеньку» и до определённого уровня сигнала усилитель даёт максимальное усиление и только потом начинает уменьшать усиление. Чтобы уменьшить усиление шумов необходимо шунтировать диоды резисторов, чтобы уменьшить уровень шумов на выходе усилителя за счёт снижения максимального коэффициента усиления.
В каких случаях применяют усилители с Логарифмической Амплитудной Характеристикой ( ЛАХ ) ? Все приёмные устройства радиолокаторов имеют такую характеристику из-за того, что величина сигнала отраженного от цели обратно-пропорциональна расстоянию до цели и обратно-пропорциональна отражающей поверхности цели. Следовательно, слабый сигнал надо усиливать максимально, а сильный сигнал усиливать минимально. Следующая область применения усилителей с ЛАХ – измерительные приборы для измерения уровня сигнала или шума в децибелах ( русское обозначение дБ, международное – dB ), усиление по мощности или соотношение мощностей, а так же при других измерениях.
Этот простой прибор позволяет измерять и зарядный ток аккумулятора, и разрядный. Первое деление прибора соответствует току 5 Ампер, второе – 50 Ампер, а третье – 500 Ампер ( ток потребления в стартерном режиме ). За 20 лет эксплуатации не было ни одного отказа. Прекрасная, рабочая схема.
Экспоненциальный усилитель слабый сигнал практически не усиливает, с увеличением амплитуды сигнала коэффициент усиления возрастает.
Применение таких усилителей крайне редко, в основном они применяются для увеличения крутизны фронтов сигналов в формирователях импульсов, а так же в пороговых схемах, когда надо определить, превысил сигнал определённый порог или не превысил.
Замена резисторов на конденсаторы и/или индуктивности в цепях ООС позволяет создать множество полезных и интересных схем!
Упрощенная схема интегратора позволяет из прямоугольного импульсного сигнала сформировать периодический сигнал треугольной формы. Если скважность импульсного сигнала равна 2, на выходе интегратора получается треугольный сигнал, но только если время заряда конденсатора превышает время длительности. А если конденсатор заряжается быстрее, выходной сигнал будет иметь трапецеидальную форму. Но треугольная форма сигнала получается, если длительность импульса равна паузе между импульсами – заряд конденсатора и его разряд равны по времени. Если такого равенства нет, то форма треугольного напряжения искажается.
При работе схемы с импульсами разной скважности или с непериодической последовательности импульсов на выходе интегратора появляется напряжение смещения Uсм или постоянная составляющая сигнала. Но в этом и заключается основная «обязанность» интегратора – накапливать информацию о «площади» импульсов - накопить постоянную составляющую. В математическом виде это описывается формулой, но это отдельная тема…
Ещё одна функция интегратора – получение пилообразного напряжения, которое является частью треугольного напряжения – нарастающая или ниспадающая. Для этого в интегратор необходимо добавить разрядный ключ.
Работа ключа синхронизируется с входными прямоугольными импульсами и на выходе интегратора получается пилообразное напряжение. В качестве ключа обычно применяют полевой транзистор.
Для формирования пилообразного напряжения применяют различные методы, но о них материал будет позже.
В следующем материале рассмотрим другие схемы на ОУ с различными элементами в цепях обратной связи.
Если материал понравился, и Вы нашли в нём полезное для себя не посчитайте за труд и оставьте свой отзыв! Очень буду рад прочитать Ваши комментарии.
Чаще заходите на мой канал, подписывайтесь! Информация учебного и познавательного характера будет регулярно пополняться!
Желаю Всем читателям здоровья и успехов в творчестве!!!
