[391 dc (14,3 В + 0,83(7в1 т,), где V.ix - мгновенное значение выкодного напряжения- ОУ.

Конденсатор СУ ограничивает полосу пропускания усилителя на уровнечастоты 5 кГц, Благодаря это.чу усилитель, имеющий выходной ток 0,7 А, сохраняет устойчивость при работе на емкостную нагрузку от О до 10 мкФ- Использование пары двухтактных каскадов на транзисторах TI, Т2 и TS, Т4, первый из которых охвачен глубокой ОС, значительно ослабляет влияние мертвой зоны на величину нелинейных искажений. Повторитель сохраняет точность коэффициента передачи, равную 0,05%, в диапазоне температуры -55 ... +125° С.

В схеме дифференциального усилителя (рис. 1.40) минимальное усиление синфазного сигнала получается, если с максимальной точностью выполнить равенство RjRi = R-JR2- С этой целью в качестве R4 использован подстроечный резистор и благодаря этому исключено требование использования - прецизионных резисторов RJ, R2 и R4, R3. Величина коэффициеига усиления определяется отношением RjRj. Использование ОУ 153УД2, допускающих введение параллельного высокочастотного канала через конденсаторы С, позволяет расширить полосу пропускания всего усилителя до 10 МГц.

1.4.2. Улучшение выходных парЩ1етров ОУ *

Увеличение выходиого тока обычно осуществляют подключением к ОУ мощного повторителя напряжения или усилителя тока, управляемого с выхода ОУ. (рис. 1.39) илн по цепи питания (рис. 1.29, о).

Увеличение амплитуды выходного напряжения ОУ, ограниченной допустимым напряжением его источников питания, нетрудно достичь, подключая к ОУ каскад, работающий от большего напряжения питания (рис. 1.39). Простейший инвертирующий усилитель, построенный по такому принципу, показан на рис. 1.41, а 140]. Коэффициент усиления определяется отношением RJR. Возможное возбуждение усилителя устраняется выбором резистора R1 н конденсаторов СУ и С2. Ширина полосы пропускания .р зависит в основном от типа включенного в схему ОУ и может быть значительно больше 40 кГц, обеспечиваемых ОУ 153УД1 при использовании 140УД10.

В схеме на рис. 1.41, б высоковольтные транзисторы TJ и Т2 позволяют увеличить амплитуду выхоД1Юго напряжения до 100 В. Коэффициент усиления и полосу пропускания выходного каскада необходимо выбирать из условия устойчивости усилителя. При /г/з 10~ удается уменьшить усиление выходного каскада до единицы и тем самым достичь устойчивой работы схемы при любой гл;бине ОС. Для уменьшения влияния выходного каскада на высоких частотах введен конденсатор С, емкость которого подбирается в зависимости от типа ОУ и глубины ОС. В неинвертирующем включении с коэффициентом усиления меньше 10 величина напря-

женЕгя сигнала ОС, поступающего на вход ОУ, может превысить предельно допустимую величину. Поэтому следует пpeдycютpeть защиту ОУ по входу.

Увеличение выходной мощности. Сочетая описанные методы увеличения выходных тока и напряжения, можно построить на базе обычных ОУ усилители, способные отдать в нагрузку мощность до 100 ватт (рис 1.39, 1.41, б), что достаточно для большинства электро- и радиотехнических устройств. Схема усилителя с улучшенными параметрами показана на рис. 1.42. Транзисторы Т1 и Т2 устанавливают напряжение питания ОУ, равное 15 В. Благодаря под-

ш те

-j-O о-

Рис 1.41. noAKj]ra4eFtiie выходного каскада, увеличивающее выходное напряжение ОУ до ±25 В (а) при fp=40 кГц, К = Ъ и до +100 В (6) при

/р 10 кГц, Я = 20 Вт

ключению к выходу ОУ резистора RI небольшого номинала через Т1 и Т5 будет протекать большой ток (?5:;10 мА) Это позволяет при небольших сопротивлениях резисторов в коллекторных цепях Т1 и Т2 получить значительное по величине напряжение, управляющее ющными выходными транзисторами ТЗ и Т4

Для устранения самовозбуждения усилителя частота /ер мощного выходного каскада должна быть больше 100 кГц. На высоких частотах равномерный спад АЧХ усилителя формируется конденсаторами С/ и С2, Коэффициент усиления по напряжению определяется отношением /?з ?2 ~ Если разброс сопротивлений резисторов не превышает ±0,25% и L/m в ОУ отрегулировано, нели-пенность усилителя не превышает 0,4% при амплитуде выходного напряжения ±20 В.

Увеличение к. п. д. выходной цепи мощного усилителя. Прн работе ОУ на ннзкоомную нли индуктивную нагрузку максимальная величина к. п. д. обычно не превышает 50%, но и это небольшое значение достигается при равенстве выходного сопротивления усили-

теля и сопротивления нагрузки. Обычно ОУ используется с отрицательный ОС, что делает очень малым его выходное сопротивление, поэтому для согласования с нагрузкой требуется дополнительный резистор Rc, включенный с ней последовательно.

Если же кроме отрицательной ОС усилитель охватить невозбуждающей положительной ОС (рис. 1 43). то требуемое сопротивление

резистора Rs можно значительно уменьшить, а величину к п, д. увеличить [41]. Для показанной схемы абсолютная величина резистора Rc уменьшена до 25 Ом, т. е. в шесть раз по сравнению с требуемым сопротивлением, равным 150 Ом, а к. п. д. выходной цепи увеличен до 85%. Причем благодаря

/?2 1н

16В0

Рис. 142 Усилитель мощности на 50 Вт.

/р=31} кГц, Ки<\0, fBtji Г1з1 = ±30 В. нелинейность при Уеы5 шах менее 0,4%

Рис. 1.43. Увеличение к. п д усилителя мощности

положительной ОС действующее значение 150 Ом, хотя на этом резисторе теряегся только 15% мощности.

Значения Rq и можно определить из следующих соотношений:

при (Кио - КЬа)Ки\,

-Kb {Km-Kb )

Г \.- при (Ьо~Кй п) f<u 1, /?вых Кш Ки Ro,

где КЬй Ri/Roo -~ коэффициент передачи по цепи отрицательной

КЬп RjRn - коэффициент передачи по цепи положительной Ос.

у При проектировании необходимо следить, чтобы всегда выполня-яось неравенство Кио ~> Кии, исключающее са.мовозбуждение уси-