Классификация электронных усилителей Амплитудно-частотная характеристика усилителя с ОС  Полевой транзистор Пример расчета усилительного каскада Каскад по схеме с общим истоком Дифференциальный усилительный каскад

Дифференциальный УПТ

        Выходное напряжение устройства, представленного на рис. 12.5, определяется соотношением

         U вых = U 2 R4 R3+R4 ( 1+ R2 R1 ) U 1 R2 R1 .

        При одинаковом отношении сопротивлений

         R4 R3 = R2 R1 (12.2)

получаем U вых =( U2U1 ) R2 R1 , т.е. напряжение на выходе УПТ пропорционально разности входных напряжений и усилитель становится дифференциальным.

 

Рис. 12.5 - Схема дифференциального УПТ Реле напряжения, тока, промежуточные реле Реле напряжения применяются для управления разгоном и торможением электродвигателями постоянного и переменного тока, а также для реализации нулевой защиты по напряжению. В сеть переменного тока напряжением U=120 В и частотой f=50 Гц, включены параллельно два приемника энергии: первый - мощностью P1=1,92 кВт с коэффициентом мощности cosφ=0,8 (катушка индуктивности), второй - последовательно соединенные резистор с сопротивлением R2=6 Ом и конденсатор, емкость которого С2=398 мкФ.

        Напряжение смещения и входные токи реального ОУ вызовут в этом усилителе сдвиг выходного напряжения на величину

         Δ U вых сдв = R1+R2 R1 ( U см + I + R3R4 R3+R4 I R1R2 R1+R2 ) .

        Сдвиг за счет входных токов уменьшается при выполнении условия

         R3 R4= R1 R2 .(12.3)

         Одновременное выполнение условий (12.2) и (12.3) обеспечивается при равенстве сопротивлений R1=R3 и R2=R4. В этом случае сдвиг имеет минимальное значение

         Δ U вых сдв = U см ( 1+ R2 R1 )+Δ I вх R2 .

         Недостатками простой схемы дифференциального усилителя являются малое входное сопротивление и трудность регулировки коэффициента усиления. От этих недостатков свободен измерительный усилитель (рис. 12.6). Неинвертирующее включение DA1 и DA2 обеспечивает большое входное сопротивление по обоим входам. Разность потенциалов (U3 - U4) можно определить как

         U 3 U 4 =I(R+αR+R)= U 2 U 1 αR (2R+αR)=( 1+ 2 α )( U 2 U 1 ).

        Выходное напряжение повторяет эту разность:

         U вых = U 3 R R+R ( 1+ R R ) U 4 R R = U 3 U 4 .

        Следовательно:

         U вых = U 3 U 4 =( 1+ 2 α )( U 2 U 1 )= K ОС ( U 2 U 1 ).

        Входные сопротивления по обоим входам можно считать равными бесконечности. С помощью переменного сопротивления α R можно плавно менять коэффициент усиления измерительного усилителя. При реализации усилителя в виде интегральной микросхемы требуется подключение только переменного резистора α R.

Рис. 12.6 – Схема измерительного УПТ


Электронные усилители Схемы и характеристики