[ Pobierz całość w formacie PDF ]
20
Pomys³y uk³adowe
12/99
Pomys³y uk³adowe
zerowanie wzmacniaczy
operacyjnych
podany jest obok schematu. Na kolej-
nych rysunkach przedstawiono uk³ady
zerowania dla wzmacniaczy: odwraca-
j¹cego (rys. 1b), wtórnika napiêciowe-
go (rys. 1c) i wzmacniacza ró¿nicowego
(rys. 1d). Obok uk³adów zamieszczono
niezbêdne do obliczeñ wzory.
Warto zwróciæ uwagê, ¿e we wszy-
stkich uk³adach zakres regulacji jest za-
le¿ny od napiêcia zasilania. Jako poten-
cjometr P1 wystarczy zastosowaæ zwy-
k³y potencjometr monta¿owy, pod wa-
runkiem, ¿e zakres regulacji nie bêdzie
zbyt du¿y. Z regu³y powinien on wyno-
siæ od kilku do klikunastu miliwoltów.
Chc¹c uzyskaæ dobre t³umienie za-
k³óceñ mog¹cych przenikaæ z napiêæ za-
silaj¹cych mo¿na pomiêdzy suwak po-
tencjometru, a masê w³¹czyæ bipolarny
kondensator blokuj¹cy o pojemnoœci
100÷1000 nF.
Przedstawione na rysunku 1 uk³ady
mog¹ te¿ znaleŸæ zastosowanie do celo-
wego niezrównowa¿enia wzmacniacza,
kiedy to na wyjœciu wymagane jest
okreœlone napiêcie sta³e o polaryzacji
dodatniej lub ujemnej przy zerowym
napiêciu na wejœciu wzmacniacza.
Wzmacniacze operacyjne ze wzglê-
du na nisk¹ cenê i bardzo dobre para-
metry s¹ dziœ stosowane bardzo czêsto.
Mo¿na je spotkaæ w ró¿nych uk³adach
pracy przy sygna³ach zaczynaj¹cych siê
od mikrowoltów, a skoñczywszy na kil-
kunastu, a nawet kilkudziesiêciu wol-
tach. Wzmacniacze operacyjne pracuj¹
zarówno w uk³adach zmiennopr¹do-
wych jak i sta³opr¹dowych. Jedn¹ z na-
turalnych wad wzmacniaczy operacyj-
nych, wynikaj¹cych z technologii i praw
fizyki jest wejœciowe napiêcie niezrów-
nowa¿enia. W idealnym wzmacniaczu
operacyjnym zerowemu napiêciu na
wyjœciu powinna odpowiadaæ zerowa
ró¿nica napiêæ na jego wejœciach. W rze-
czywistoœci tak nie jest i do uzyskania
zerowego napiêcia wyjœciowego nie-
zbêdne jest doprowadzenie niewielkiej
ró¿nicy napiêæ do wejœæ wzmacniacza.
Napiêcie niezrównowa¿enia mo¿na
z regu³y pomin¹æ w uk³adach zmienno-
pr¹dowych. Natomiast w uk³adach sta-
³opr¹dowych nabiera ono znaczenia,
zw³aszcza przy du¿ym wzmacnianiu
ma³ych sygna³ów. Precyzyjne wzmac-
niacze operacyjne posiadaj¹ specjalne
wyprowadzenia przeznaczone do
pod³¹czenia potencjometru przy pomo-
cy którego mo¿na wyzerowaæ wzmac-
niacz, czyli ustawiæ zerowe napiêcie
wyjœciowe przy zerowej ró¿nicy napiêæ
na wejœciach wzmacniacza. Niestety ta-
kich mo¿liwoœci nie posiadaj¹ popular-
ne, a przez to tanie wzmacniacze ope-
racyjne jak np. LM 324, LM 358,
TL 082, TL 084.
Mo¿na temu zaradziæ stosuj¹c je-
den z zewnêtrznych uk³adów kompen-
sacji napiêcia niezrównowa¿enia zamie-
szczonych na rysunku 1.
Pierwsze rozwi¹zanie (rys. 1a) sto-
suje siê przy wzmacniaczu nieodwraca-
j¹cym. Wzór na obliczenie wzmocnie-
nia i zakresu regulacji w miliwoltach
à
Redakcja
a)
R4
c)
R2 1k
+Uz
R1 R3
+Uz
+Uz
R1
+Uz
R4 [k
W
]
P1
P1
100k
K
u
[V/V]=1+
K
u
[V/V]=1
47k
200k
U
S1
WY
R3 [k
W
]+R2 [k
W
]
2M
U
S1
WY
R2
100
W
–Uz
–Uz
zakres regulacji:
–Uz
–Uz
zakres regulacji:
R2 [
W
]
D
U
wy
[mV]=±Uz [V]·
R2 [k
W
]
WE
D
U
wy
[mV]=±Uz [V]·
WE
R1 [k
W
]
R1 [M
W
]
b)
d)
R2
R2
+Uz
R2=R3+R4
R1
+Uz
R1
k
u
[V/V]=
R2 [k
W
]
WE
WE
US1
WY
U
S1
WY
R1 [k
W
]
R1
–Uz
–Uz
zakres regulacji:
D
U
wy
[mV]=±Uz [V]·(
R4[
W
]
)·(
R1[k
W
]
+Uz
–Uz
R2 [k
W
]
)
R3
K
u
[V/V]=–
R3
R5[k
W
] R1[k
W
]+R3[k
W
]
P1
R1 [k
W
]
47k
200k
R5
P1
R4
22k
–Uz
100
W
zakres regulacji:
R4
20k
+Uz
R4 [
W
]
D
U
wy
[mV]=±Uz [V]·
10
W
R3 [k
W
]
Rys. 1 Schematy zewnêtrznego zerowania wzmacniaczy operacyjnych pracuj¹cych w uk³adach: a) wzmacniacza nieodwracaj¹cego,
b) wzmacniacza odwracaj¹cego, c) wtórnika napiêciowego, d) wzmacniacza ró¿nicowego
[ Pobierz całość w formacie PDF ]