Технологическая автоматизация

Методы цифровых технологий

Расчет усилителя с комбинированной (по току и напряжению) отрицательной обратной связью

Усилитель с комбинированной (по току и напряжению) отрицательной обратной связью имеет ненулевое (положительное) выходное сопротивление При этом улучшаются условия работы громкоговорителя и снижаются его нелинейные искажения. Построение цепей комбинированной ООС для неинвертирующего усилителя показано на рисунке

18.

Рисунок 18 - Неинвертирующий усилитель комбинированной ООС

Здесь резистор R1 формирует цепь ООС по напряжению (ООСН). Резистор RT - датчик тока, протекающего через сопротивление нагрузки RH. Напряжение с резистора RT, пропорциональное току нагрузки, подается на инвертирующий вход усилителя через резистор R2, осуществляя ООС по току (ООСТ). От соотношения сопротивлений всех этих резисторов зависит выходное сопротивление Rвых усилителя и его коэффициент усиления Ку. Сопротивление резистора RT должно быть по возможности меньше, чтобы не снижать КПД усилителя (повышение выходного сопротивления с помощью комбинированной ООС почти не влияет на КПД усилителя). Значение Rвых в любом случае не может быть меньше сопротивления RT.

Таким образом, легко получить требуемое выходное сопротивление в любом усилителе. Для этого его необходимо дополнить резисторами RT и R2 с нужным сопротивлением. Интересно, что для неинвертирующего усилителя существует соотношение сопротивлений резисторов цепей ООС:

RH/RT = R1/Rос, (5)

при котором Ку не зависит от значения R2. Этим удобно пользоваться при доработке уже существующих усилителей. При другом соотношении сопротивлений Ку может увеличиваться или уменьшаться с ростом R2.

Чтобы получить требуемое выходное сопротивление в существующем усилителе, его необходимо дополнить резисторами R и R2 нужной величины. У неинвертирующего усилителя при соотношении сопротивлений резисторов Rн/R = R1/Roc коэффициент усиления не зависит от величины сопротивления R2. Этим удобно пользоваться при доработке уже существующих усилителей.

Расчет комбинированной ООС весьма трудоемок, и для его облегчения была использована бесплатная программа combinOS

.

exe

Она позволяет рассчитывать цепи ООС как неинвертирующего, так и инвертирующего усилителя и выполняет три варианта расчета:

Доработка существующего усилителя для получения требуемого значения Rвых. При этом все элементы цепи ООС являются известными. Задается величина R. В результате расчета получается требуемое значение сопротивления R2 и получившийся при этом коэффициент усиления Ку.

Конструирование усилителя с заданным Rвых. Задаются значения Ку, Rвых и вычисляются требуемые значения R1 и R2.

Оценка параметров усилителя с известной схемой. Задаются номиналы всех элементов цепей ООС, и вычисляются значения Rвых и Ку, соответствующие такой схеме.

При доработке существующего усилителя цепью ООСТ для получения требуемого значения Rвых все элементы цепи ООСН предполагаются известными. Также задается сопротивление токового датчика RT. Оно выбирается из соображений допустимой рассеиваемой мощности. В результате расчета получается требуемое значение сопротивления R2 и получившийся при введении дополнительной цепи ООСТ коэффициент усиления Ку.

При конструировании усилителя с заданным Rвых задаются значения Ку Rвых и вычисляются требуемые значения R1 и R2.

Для оценки параметров усилителя с известной схемой задаются номиналы всех элементов цепей ООС и вычисляются значения Rвых и Ку соответствующие такой схеме.

Свойство неинвертирующего усилителя сохранять неизменным коэффициент усиления при изменении глубины ООСТ, а значит, и выходного сопротивления можно использовать для создания усилителей с оперативно регулируемым выходным сопротивлением. На рисунке

32 показана упрощенная схема введения регулятора выходного сопротивления для усилителя, описанного в Добавлено три элемента (рисунок 19): резисторы R2-1 и R2-2, которые совместно образуют резистор R2 на рисунке 3, а также датчик тока нагрузки - резистор RT = RocRH/R1. Резистор R2-1 ограничивает диапазон регулирования выходного сопротивления максимальным значением 8 Ом (удвоенным сопротивлением нагрузки) при установке движка R2-2 в крайнее левое по схеме положение. Минимальное выходное сопротивление усилителя равно 0,6 Ом. Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме:

Характеристики воздушной зоны Богучанского центра органов внутренних дел Гражданская авиация в России выполняет особую роль, являясь, с одной стороны, типичной подотраслью, реализующая транспортные услуги населению и иной клиентуре, а с другой стороны, осущес ...

Изобретение телевидения Греческий философ Анаксагор однажды услышал у одного рапсода - странствующего греческого поэта - такую поэтическую фразу: «Его телевидение простирается за границы Эйкумены». Его - то ес ...

Устройство сбора данных web-камера Телевидение - это передача изображения на расстояние с помощью электронных устройств. При передаче изображения формируются электрические сигналы элементов изображения, при этом один кадр из ...