Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 64
Текст из файла (страница 64)
!4.4.2. ЗВЕНО ПФ На рис. 14.6, б показана одна из возможных схем звена полосового фильтра па основе ОУ с двухпетлевой ОС. Здесь коэффициент передачи за пределамн полосы пропускания ослабляется двумя параллельными частотно-зависимыми отрицательными ОС. Одна из них создается делителем напряжения С1, К2 (точнее С1, И2, где !т!2=-И11(Й2) и действует на высоких частотах, а другая — делптелем РЗ, С2, И2 и действует на низких частотах. Одновременно конденсатор С2 действует как разделительный и ослабляет передачу низких частот со входа схемы.
В итоге АЧХ звена имеет вид, показанный иа рис. ! 4.4, б. 31 . Вывод передаточной функции делается так же, как и для ФНЧ. Сопоставление ее с (14.11) дает резонансную частоту и добротность звена: , = 1Л~ с Ряе! 2ез, )' С1С2, зтэ С! С2 (~ = — 1 ' — = зрр)13 —. С1+С2 !е Н2 С! ч С2 (14. 14) (14.15) На резонансной частоте коэффициент усиления имеет максимум, равный Крез = ЙЗС 2%! ( С 1 + С2), (! 4.! 6) Здесь знак минус перед правой частью, отражающий переворот по фазе из-за инвертирующего включения ОУ, опускаем. Согласно (!4.16) Крез не зависит от /г2, что обусловлено двояким действием этого резистора: включение /т2 создает делитель И, Й2 и тем ослабляет напряжение, но одновременно ослабляет обратные связи, действующие через /13 и С1, охватывающие ОУ.
Ширина полосы пропускания Лы=ьзрЯ. Подставляя сюда Я из (14.15) и переходя к герцам, получаем Ь~= Ьп/2я = (С1 + С2)/2яЮС1С2. (14.17) Следовательно, наличие резистора /12 позволяет путем его регулировки точно подстраивать частоту резонанса ьзр, не изменяя ни Креь ни й/. Но для работы фильтра этот резистор не является необходимым, так как входное напряжение и делитель И, Ю2 можно преобразовать к эквивалентному генератору ЭДС с внутренним сопротивлением Р12. При заданной частоте резонанса ьзр=2п/р формулы для Я и Л/ не являются взаимонезависимыми. Поэтому здесь только три независимых уравнения, а неизвестных К и С вЂ” пять.
Значит, два неизвестных можно задать исходя из тех или иных практических соображений. Обычно для упрощения реализации берут равнономинальные емкости: С1=С2=С. Тогда формулы (!4.14) — (!4.!7) упрощаются: мр = 1/С УЯЗИ 2' Крез = йЗ/А!, (14.18); (14.19) Я = мфЗС/2; Ь~ = 1/тЖЗС. (14.20); (14.21) Данная схема рекомендуется тоже для получения небольших добротностей (9(!0). Количество известных схем активных звеньев на основе усилителей с ОС очень велико. Мы рассмотрели лишь некоторые нз числа самых простых.
Для получения низких чувствительностей и больших Я применяют звенья на двух, а иног.да даже на трех ОУ. оп 4 Пример 3. Рассчитать элементы звена ПФ по схеме рис. 14 6, б так. чтобы обе. опочить (р !00 Гн, Л(=Ю Ги (О=5), Кр,э=10. Принимаем С1 С2=С Длн уменьшения сдвига нули выходного напряжении (вызпаиного входным током ОУ) во избежание снижения максимально достижи: мой ачнлнтуды выходного напряжения ограничим (гЗ, задавая его около 100 кОм. : Тогда из (14.21) С=.1(иЬ(((3=1(п20.10з 0,159 10 Р Ф=0,159 мкф. Принимаем стандартный номинал 0,15 мкФ. Тогда требуемое ЙЗ=!(ий(С=1(и20.0,15 10 е=106Г03 Ом. Принимаем 110 ьОм, Из (14 Гй) (Г(- ЙЗ(2Кррз=110.10(2 10=5500 Ом. Принимаем 5,6 кОм На осноаапни (14.18) ((12 =- 1%3 (Сыр) т = Ц! 10 10Р(0 15 10-Р.
2п100) ' = 1023 Ом. Тогда (т2=1((1Я12 — 1((11) .—, 1((!(1023 — Ц5600) =125! Ом. Принимаем 1.27 кОм (из ряда Е48). КОНТРОЛЪНЪУЕ ВОПРОСБ! !. Каковы преимущества и недостатки активных фильтров по сравнению 'с пассивными( 2. Можно лн активное звено первого.'порядка по схеме ркс. И.2,а 'заменить пассивным с послсдузочирм иодкзюченпем. усилителяу 3. Почему а схеме рнс.
143,а нижний вывод конденсатора С) подклэжеп не к асиле, а х выходу усплнтсляз Как зто обстоятельство повлияло иа АЧХз 4. Изобразите ЛЧХ авена по схеме рис 14.3,6 и обоснуйте ее 5 Обоснуйте по схеме рпс. 14.4а, что.АЧХ такого звена имеет максимум. Как наличие ОС изменяет АЧХ1 6. По схеме рис. 14 5,а обоснуйте форму АЧХ иа.рис. 14.5,6. 7 Разъясните, в чем пРспмуЩеетво Схем рнс.
!4.5,в и и гзерйд.'; Сдемйй ркс. 14 5,а. й Как формируется АЧХ звена по схеме рис. 14.6,аз 9. Как формкрустся ЛЧХ звена по схеме рис. 146,6 и, длн чеев'там нужен резистор ((2з СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1 Алексенко А. Г., Коломбос Е А' 'Стййй(зрб ™Прйимвпвзй)с ПРсиизноюихх аналоговых чихРосхеи. — Мз Рад!!бы! енин!ь !9аг" ' 2Ы в 2.
Достал И. Оосираииопиыс усилители; Йяр с англ.:"- ')ь)1: 54-тч !982 — ' 1 Ио и» 6, И )налоговые злектйонпме Усзйонечнпр, Мз,Ри . -,- 4. Остапенко Г. С. Усилительные устройства. — Мз Радио и сааза, 1989. — 400 с 5. Проектвроваиие усилительных устройству В. В, Ефимов, В. Н, Павлов, 1О. П. Соколов и дрс Под ред. Н. В. Терпуговз. — Мл Высшзн шкота, 19н2.— 190 6. Стенанеихо И.
И. Основы микроэлектроники. — Мз Сов. радио, 1980 — 424 с. 7. Соклоф С. Аналоговые интегральные схсмы: Пер. с англ. — М.: Мир, 1988.— 583 с. 8. Тнмонтеев В. Н., Величко Л. М., Тка:енко В. Л. Лиалогоные нсрсчно зизслл сигналов в рздиозлектронной аннаратуре. — Мл Радио и связь, 1982. — 1!2 с. 9.
Транзисторы длн аппаратуры широкого применении: Справочник! К.М. Брежнева, Е, И. Гаитмаи, Т. Н. Давыдова и др.„. Под ред. Е. Л. Псрсзьмана.— М.г Радио и санзгч 1992. — 656 с. 1О. Усклнтельиые устройства/ В, А. Андреев, Г. В. Войнтилло. О.
В. Го.ъгвнз н дрл Под род О. В, Головина. — Мс Радио и связь, 1993. — 352 с. 11. Разевнг В. Д. Примсаснне программ Р— САО и РЬр1зс для схемотехнического моделирования на ПЭВМ.— Мс Радио н свнзь, 1992.— 120 с. 12. Хьюлсман Д. И., Аллен Ф. Е.
Введение в теорию и рас кт активных фильтрон!' Пер. с англ. иод ред. А. Е. Знаменского. — Мл Радио н связь, 1984. — 384 с. ОГЛАВЛЕНИЕ Прсдя повис Список прииитыт сокращений Г з а в а 1. Общие сведения об аналоговых электронных устройствах 1.1. Основные определения . 1.2. Классификация зиа.тоговых электронных устройств .
1.3. Основиыс тсжигщщ ис показатели и характеристики аналоговых электронных устройств 1 3 1. Общие свслеиия. Стандартизация и унификация 1.3.2. Входное и выходное сопротпвдеиия Коэффициенты усиления ! 3 3 Амплит>лио. и >разочастотиап характеристики 1 3 4 Переходная характеристика, ! 35 Нелинейные искажения 130. Коэффициент полезного действив 1 3 7. Собствсипыс помсхн 1 3 8. Алщлнтудпая характеристика и динамический диапазон >..19. Сзсцпфи ксьие показатели нскоторык АЭУ ! 3 10.
Стпбильиость по>,а.>ателей 1.4. Принцип злсьгроиио>о усиления 1 5 Ргз>ины работы >сплитсзьных элементов Коигрозьиыс вопро> ы Гл п в а 2. Анализ работы каскада с помощьм воды-вмпервых харнктеристнк его элементов 2 1 Выходные характеристики транзистора, рабочая точка н область безопв и>ц> работы 2.2. !!а*.рузочи.>я хар»,>щщстика и траектория движения рабочей точки 2..1 Кппг> риз выбор > ио и> ьгиия исходной рабочей точки 24, .',словия поз!и: >ищ и>п>бозьи>сй мо>цности сит>щза в выходной цепи усы»тс тьи>то прибора Коитрольныс во: росы Г з и в з 3 Принципы н схемы обеспечения заланного положения исходной рабочей точки 3! При.цпиы и сх>чы об>сися>ппя заданного положены> исходной рабочей точки и касксдс не биполярном транзисторе .
3,2 Приии>шы и > хе»ы обещ>счспии заланиого положения исходной рзбочсб точки в кзс»..з> из гозсвоч транзисторе . 3 3 Обобщенная ы,ю пз >ситная стена каскалз дзя анализа егп работы иа постоянном такс Коитрозьиь>с вопросы Г з > . з 4 Рабогз усилительных каскадов в режиме мвлщо сигнала 4 1 кр:терпи и осоггииости мялогигиального режима работы транзистора 4 '». >!зло игиа и,иы> и, рьистр>з бииозярпых и полсвмх транзисторов 4 3 сп соби вьсч >лщ», р: пщсг и>з в схему усилительного каскада 4 4 г:ворстзи тра и.;>роп и >щек»дов прв иезазензги>юсти общего провода 45 К> щ зды у> п.и"; » перс~»що> о сигнала 46 1; ьпчзс>о пы и иср ии>лиыс искажения в усилите!ах переменного сны>злз 4 7 Ли»ти > и ич ия тсмпср; т'р п>х и дру''ж исстари>тиз»руэзапх факторов на работу «асьзл > 48 Передаточные сам:с>иа кзс>.адов и испей по току Ко»тро.>иные вопр* сы 3 4 7 8 8 9 11 13 14 15 16 17 18 19 20 '» 23 23 23 28 31 37 47 47 ,!9 53 57 59 61 64 68 69 3!7 Г л а в з 5 Обратиая связь в усилительных трактах .
5.1. Структурная схема у> и штсльпаго гралт.> с адш>петлешп> глбратоой се~лью 5.2. Правпла опрсдс.зеиив значений исходных параметров и иет.зевай передачи в схемах с обратной связью . 5.3. Влияиие обратиой связи на параметры и характеристики усилительна. >о тракта 54. Сгабилп шр)ющсс пи>я»ие отрпиательиой обртыпоп связи >ш ко>ффиш>- спт усилеипя 5.5.
!.тзбилизиру>овне влпяиис отр>шятслшк>й абрама>я связи па режимы рабсаы па постоянном токе 5,6. Пивеаризпруюшсс воздействие отрииатслз> пой обратим> связи пя передаточные свойства пслппсйиых трактов 5.6.1. Псрсдаточиые свойства ислиаейинх электрических пекой . 502. 7)нисария>руюп)ес впзд>4ствис отрпизтельиой обратной связо иа сквозную передаточную харпктсрпстплу 5.7. Влияиис абрзтиой свя:и оа ход ал>илятудио частотпой характеристики 5.8.
Проходная проводом.>.ть п се вшшоос иа входные гвайства усилитель иой схемы 59. Актива>лс преобризаазтс,п> (копвсртары) сопротивлеиий Косзрозьпыс вопросы Г л а п я 6 Миогокяскади>ч> усилители 6.1. Особсипоста построеш>я миогокаскадиах усилительпых трактов 6.2. Способы мс,ььискодиык связей 62.1. Усилителя с иепосрсдсгвшп>ымп межкаскадиымп св>нами . 62.2. Усилите)и с гальвю>ичсскиии межкаскадиыми связями 623. Каскады и испи с счкостиой гяязью 62 з 71>.п>г>роряитори>я мс > кпш >доля св>зь 625 Оптропы ью, х:смситы чсккасьадиых спязсп и >п.>ьиииических разяязок 63 Гпп>ппяс мао> отр, илюто>ппл схсзппзс ьоифп> >ракии )си.п>зг»ьинх кас.
кадая 6.3 ). Касьлдиое соедиисипс О — ОБ 6 3 2. Схемиые постросипя ич змизтсрио-связаипых траизисторах 6,3.3. Фазоппвсртор аа эмпз>срио-связанной парс травзисторов 64 Закпчы суммирования шкал.спид в миагозвгииой .запето>ой шип Контроль:и>с вопросы Г л я и а 7. Базовые схемные коифисураиии аиалоговых микросхем и усилителей постоиииого тока 7.1. Лифферсшц>альпый усилительный каскад 72 Гспсратор сгибплыьшо тока и гго ирамепсииг г схеме диффсрешшального усплитсльпого каскада 7.3. Лифферепииальиый усилительный каскад с лифферсоциальиа оадключеяной дополнительной нагрузкой ° !.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
