Расчет схемы оу
Расчет схемы оуСкачать файл - Расчет схемы оу
В прошлых статьях мы познакомились с теорией ОУ, выяснили, почему современные ОУ используются в схемах с одним питанием. Пришло время освоить эти данные на практике. Дальше разберем как считать обвязку — резисторы в обратной связи и делитель напряжения смещения. Для выбора требуемой схемы применения ОУ и определения номиналов входящих в неё элементов следует сначала записать требуемую передаточную характеристику. Передаточная характеристика линейного усилителя описывается выражением. Это уравнение прямой линии, в зависимости от знаков m крутизны и b точки пересечения с осью ординат , может иметь четыре варианта:. Например, выходной сигнал датчика изменяется в пределах от 0. Умножая обе части уравнения 6 на 2 и вычитая результат из уравнения 7 , получаем. Подставляя полученное значение b в уравнение 6 , находим. Теперь, подставив найденные значения m и b в уравнение 2 , получаем выражение для требуемой передаточной характеристики усилителя:. Отметим, что, хотя мы и использовали в расчётах уравнение 2 , вид уравнения 11 соответствует виду уравнения 3. Спецификации или заданные требования к параметрам передаточной характеристики усилителя определяют знаки коэффициентов m и b , которые и находятся при вычислениях. Далее мы рассмотрим схемы, используемые для реализации передаточных характеристик, описываемых уравнениями 2 … 5. Отметим, что эти выражения могут быть реализованы и с помощью других схем, но мы будем рассматривать только те схемы, в которых не требуется отрицательное смещение. Далее последуют длинные и скучные расчеты, хотя ничего сложного в них нет. Рекомендую потратить полчаса своего времени — и больше никаких проблем при вычислении обвязки ОУ. Для нежелающих читать много текста в сети имеется куча программ, производящих расчет ОУ. В схему введены развязывающие конденсаторы ёмкостью 0,01 мкФ. Иногда требуются два этих конденсатора, включённые так, как это показано на рис. Особое внимание следует уделить фильтрации напряжения питания, если оно используется для получения напряжения смещения, так как в этом случае его шумовые компоненты могут усиливаться усилителем. Передаточная характеристика этой схемы описывается выражением, полученным с использованием правила расчёта делителя напряжения и принципа суперпозиции:. Сравнение этого выражения с уравнением прямой линии. Исключение ИОН из конструкции позволяет сэкономить на площади платы и цене комплектующих, но за счёт ухудшения шумов, точности и стабильности. Последующий анализ представлен по шагам для лучшего его понимания. В дальнейшем многие шаги будем опускать, чтобы не навевать скуку. Умножаем обе части уравнения 16 на Вычитая 17 из 18 получаем. Теперь, когда известны значения m и b , можно рассчитать номиналы резисторов. Подстановка числовых значений m и b даёт возможность записать. Это тот самый случай, когда разработчик сталкивается с необходимостью выбора компромисса между ценой и уровнем параметров системы. Пожалуй, на увеличение цены имеет смысл идти только при разработке прецизионных схем, а применение резисторов по цене 10 центов за штуку при цене ОУ 10 центов вряд ли можно считать правильным. Финальное выражение для передаточной функции в рассматриваемом примере:. И опять получается небольшая погрешность в реализации требуемой передаточной функции из-за использования резисторов из стандартного ряда. Выходное напряжение схемы должно быть в пределах от 1 до 4. Так как устаревшие типы ОУ не могут обеспечить такой динамический диапазон, остановим выбор на ОУ типа TLVx В multisim 12 использован ОУ LT Данные, приведённые на рис. И из схемы, и из передаточной характеристики видно, что это неинвертирующий усилитель. Передаточная характеристика представляет собой прямую линию, что характеризует схему как линейную. В реально собранной схеме минимальное выходное напряжение равно 0. Другой набор компонентов мог бы дать некоторые отклонения передаточной характеристики из-за их допусков. Входное напряжение смещения и входные токи ОУ типа TLVx настолько мало проявляются в этой схеме, что их влияние трудно измерить. Максимальное выходное напряжение равно 4. Выбор резисторов с номиналами в килоомном диапазоне был выполнен произвольно. Коэффициент усиления и смещение выходного напряжения определяются отношениями сопротивлений резисторов, однако ток потребления, диапазон рабочих частот и нагрузочная способность ОУ определяются их абсолютными значениями. Сравнительно большие номиналы резисторов в рассматриваемой схеме объясняются малым входным током современного ОУ типа TLVx и его хорошими частотными характеристиками. Впрочем, при необходимости работы на более высоких частотах номиналы резисторов могут быть уменьшены, что приведёт к увеличению тока потребления. Однако при слишком малых номиналах резисторов возникают проблемы с нагрузкой для предшествующих узлов и ухудшается нагрузочная способность самого ОУ. Уравнение для передаточной характеристики этой схемы получено с использованием эквивалентной схемы Тевенина относительно точки соединения резисторов R1 и R2 между собой. Заменим резисторы R1 и R2 эквивалентной схемой Тевенина и найдём коэффициент усиления схемы, считая ОУ идеальным. Сопротивление параллельно соединённых R 2 и R 1 не превышает 0. Очевидно, что это инвертирующий усилитель. ОУ TLVx был выбран для этой схемы благодаря его широкому динамическому диапазону. Реальная передаточная характеристика проходит очень близко к теоретической благодаря применению высококачественного ОУ. Операционные усилители статьи Лицензия: Сравнение коэффициентов в уравнениях 35 и 4 позволяет получить значения m и b:. Спецификация к этой схеме: Эти условия диктуют необходимость использования одного из новейших типов ОУ — TLC07x. Далее находим соотношение R 1 и R 2. Различие между вычисленным и выбранным значениями R 2 оказывает пренебрежимо малое влияние на величину b. Рассматриваемая схема без проблем может работать с входными сигналами отрицательной полярности: Однако надо иметь в виду, что при выключенном питании ОУ отрицательное входное напряжение, попадающее на его инвертирующий вход, может вызвать повреждение ОУ. Для защиты ОУ от повреждения в этой ситуации в схему введён диод, шунтирующий инвертирующий вход ОУ для входного напряжения отрицательной полярности. Целесообразно выбрать этот диод с малым прямым падением напряжения, например германиевый или с барьером Шоттки. Для большей предосторожности можно разделить резистор R G на два последовательно соединённых резистора, а между их общей точкой и землёй включить диод. При этом между защитным диодом и инвертирующим входом ОУ оказывается включён токоограничивающий резистор. Сравнение коэффициентов в уравнениях 45 и 4 позволяет получить значения m и b:. Однако надо помнить, что при выключенном питании отрицательное входное напряжение, попадающее на инвертирующий вход, может вызвать повреждение ОУ. Целесообразно выбрать диод с малым прямым падением напряжения, например германиевый или с барьером Шоттки. В этой схеме резистор R G разделён на два последовательно соединённых резистора, между общей точкой которых и землёй включён конденсатор. Эта цепь выполняет функцию фильтра для напряжения питания, используемого в качестве опорного напряжения. Конструирование схем на ОУ с одним напряжением питания сложнее, чем с двумя, но при использовании логичного подхода могут быть достигнуты отличные результаты. В схемах с одним напряжением питания предпочтительнее применять современные ОУ, такие, как TLCx, TLC07x и TLC08x, обеспечивающие при их корректном использовании получение параметров схемы ничуть не хуже, чем при двуполярном питании. При конструировании схем с одним напряжением питания в схему обычно вводят те или иные цепи смещения ОУ по постоянному току, что проще всего выполнять, опираясь на приведённые в этой главе методики расчётов. Основными шагами при этом являются:. Если следовать этой методике, хорошие результаты не заставят себя ждать. В процессе работы разработчику схем на ОУ с одним напряжением питания могут встретиться и другие задачи, такие, как создание усилителей с несколькими входами, с повышенными требованиями по подавлению синфазной помехи и многое другое, но описанные в этой главе методы расчёта могут быть расширены и для этих случаев. Следует только помнить, что существует всего 4 вида уравнения прямой линии, описывающие передаточную характеристику усилителя, работающего в линейном режиме. Карта сайта О сайте. Учимся считать ОУ или как расчитать операционный усилитель Операционный усилитель Расчет ОУ через системы уравнений В прошлых статьях мы познакомились с теорией ОУ, выяснили, почему современные ОУ используются в схемах с одним питанием. Вариант включения ОУ 1 Вариант включения ОУ 2 Вариант включения ОУ 3 Вариант включения ОУ 4 Заключение Для выбора требуемой схемы применения ОУ и определения номиналов входящих в неё элементов следует сначала записать требуемую передаточную характеристику. Передаточная характеристика линейного усилителя описывается выражением Это уравнение прямой линии, в зависимости от знаков m крутизны и b точки пересечения с осью ординат , может иметь четыре варианта: АЦП - аналого-цифровой преобразователь. АЦП — аналого-цифровой преобразователь предназначен для преобразования входного аналогового сигнала в цифровой. Развязывающие, иногда называют блокирующие конденсаторы. Эти конденсаторы служат для снижения шумов и увеличения помехоустойчивости схемы. Схема, реализующая вариант 1 включения ОУ. Реальная передаточная характеристика схемы рис. Осциллограмма схемы из примера 1. Операционные усилители статьи Дата: Теорема Тевенина утверждает, что любая линейная электрическая цепь, состоящая из комбинации источников напряжения и резисторов сопротивлений , с электрической точки зрения эквивалентна цепи с одним источником напряжения и одним резистором, которые соединены последовательно и подключены к нагрузке. Схема, реализующая пример 2. Передаточная характеристика схемы, приведённой на рис. Осциллограмма схемы из примера 2. Схема, реализующая пример 3. Осциллограмма схемы, приведённой на рис. Схема, реализующая пример 4. Передаточная характеристика схемы из примера 4. Страницы сайта… Главная Электроника Операционный усилитель Параметры ОУ Программирование PIC — микроконтроллеры Статьи Карта сайта. Свежие записи PIC и значения АЦП на ЖКИ Удалить скрытые устройства из диспетчера устройств FTR PIC и ЖКИ на HD АЦП в PIC18F45xx — Аналого-Цифровое преобразование.
Операционный усилитель для чайников
Триазин инструкцияпо применению дез средство
Рыбки петушки содержание и уход
Primary Menu
Задержка месячных 2 недели причины кроме беременности
Правила расчетов с турагентами
Зелено карие глаза значение у женщин
Что нужно чтобы получить лицензию на алкоголь
Раздел 2. Расчет схемы на операционном усилителе
Актерский состав дорамы воин судьбы
Грохоля хьюстон у нас проблемы
Планы конспекты физкультура в доу
Операционные усилители в линейных схемах
Основная задача структуры организации