Регулирование коэффициента передачи усилителей на ОУ (ч.2)
Продолжение.
часть 2
Коэффициент передачи усилителей на рис.15 и 16 можно ступенчато изменять, используя многопозиционный переключатель. Обычно этот коэффициент меняют в соотношении 1:10:100..., хотя могут быть использованы и иные соотношения, например, 1:2:4:8...
В схеме инвертирующего усилителя Бича с изменяемым коэффициентом усиления (рис.17) [5] коэффициент передачи регулируют, изменяя соотношение между сигналами, поступающими на входы операционного усилителя DA1. Для реализации усилителя необходимо, чтобы R1=R3, R2=R4, тогда
Практически при R1=R3=2 кОм, R2= R4=200 кОм коэффициент передачи усилителя на микросхеме 741 изменяется в пределах от 40 дБ (R4=0) до -40 дБ (R4=198 кОм) и -92 дБ (R4=200 кОм). При R4=100 кОм коэффициент передачи устройства близок к 1 (рис.18). Регулировочный элемент в схеме усилителя Бича можно включить по несколько видоизмененному варианту (рис.19) [6]. В приведенной схеме первый каскад усиления на микросхеме DA1 обеспечивает коэффициент усиления K1=(R2/R1 + 1)=20. Номиналы резисторов второго каскада, который, собственно, и обеспечивает регулирование коэффициента передачи в широком диапазоне (от положительных до отрицательных значений), должны отвечать следующим соотношениям: R3=R4= R6=R5/2=R. Тогда коэффициент передачи каскада К2 можно определить
а всего усилителя
График зависимости коэффициента передачи при изменении угла поворота движка потенциометра R5 приведен на рис.20 (х — доля потенциометра R5). Преимуществом такого способа регулирования является строго линейная зависимость коэффициента передачи от величины сопротивления регулировочного потенциометра.
Схему усилителя Бича на рис.21 можно использовать и в качестве аналогового ключа. Его коэффициент передачи во включенном состоянии равен 1 (при условии R1 = R2=R3=R4), а размах входного сигнала не должен превышать 1,2 В. Входное сопротивление ключа (и усилителя на рис.17) определяется так:
Когда на вход Uynp. поступает уровень логической "Г (+2,4...+4 В),
транзистор VT1 насыщается и подключает резистор R4 к общей шине.
В результате, сигнал ослабляется на 70...90 дБ. Например, при R1=R2= R3=R4=100 кОм коэффициент ослабления входного сигнала составляет 70 дБ. При поступлении на вход Uупр.
логического "0" транзистор VT1 запирается, и сигнал проходит на выход усилителя без потерь.
Коэффициент передачи усилителя Риттера (рис.22) [7,8] можно определить из выражения:
где х —доля сопротивления R3, подключенная к неинвертирующему входу ОУ.
На рис.23 приведена зависимость коэффициента передачи усилителя Риттера при регулировке потенциометра R3:
- кривая 1 — при R1=R2=1 кОм, R3=10kOm, R4=100kOm;
- кривая 2 —при R1=R2=R3=R4=1 кОм.
Упрощенный вариант схемы Риттера на рис.24 отличается отсутствием резистора R1, т.е.относительно рис.22 можно считать, что R1->∞. Регулировочные характеристики усилителя приведены на рис.25.
