Главная >  Источники и стабилизаторы тока 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

исходная величина t/см в таких ОУ обычно значительно больше, чем без Rs, из-за разброса сопротивлений последних.

Схема регулировки f/см по входам ОУ иллюстрируется рис. 1.8, 1.9. Недостатком схем на рис. 1.8 является сильное влияние цепей регулировки на коэффициент усиления. Простое увеличение сопротивлений регулировочных резисторов для уменьшения такого влияния нецелесообразно, поскольку возрастают ошибки, обусловленные входными токами. Поэтому целесообразно включать на входе ОУ регулируемый источник двухполярного тока вместо подстроечного резистора.


R1 о.в

1 3

1


Рис. 1.8. Регулировка Уем в инвертирующем (а) и неинвертирующем (б) усилителях

Возможный метод регулировки неинвертирующего повторителя при большом t/cM показан на рис. 1.9,а. Между выходом ОУ и цепью питания включены стабилитроны, ток через которые задается с помощью транзисторных генераторов тока. Благодаря тому, что ток генераторов постоянный, падение напряжения на стабилитронах также постоянно, а изменения напряжения на выходе ОУ и неинвертирующем входе равны и не зависят от входного сигнала. Нестабильность коэффициента передачи такого повторителя не превышает 0,2% при частоте входного сигнала меньше 1 кГц.

Благодаря своей простоте регулировка Lcm постоянным входным напряжением применяется и в дифференциальных усилителях. Однако шунтирование цепью регулировки сказывается на коэффи-


Й1 /0.


Рис. 1.9. Регулировка в повторителе (а) и дифференциальном усилителе (б)



циенте ослабления синфазного сигнала Ко.с Небольшое рассогласование делителей, соединенных со входами усилителя, приводит к значительному ухудшению Кол. Чтобы обеспечить значение Ко.сг близкое к /Со.с, которое имеет ОУ, для регулировки t/см используется, дополнительный ОУ {А2, рис. 1.9,6). Очень низкое выходное сопротивление повторителя А2 исключает влияние схемы регулировки на /Со.с

При прохождении высокочастотного сигнала влияние см можно практически исключить, введя цепь низкочастотной глубокой отрицательной ОС. Например, в широкополосном видеоусилителе 171УВ2 из-за сравнительно большого см возникает существенный сдвиг выходного напряжения. Действие см можно устранить, включив в цепь ОС видеоусилителя интегратор на ОУ с малым напряжением см (рис. 1.10). В показанной схеме к выходу видеоусилителя 171УВ2 подключена цепь, сдвигающая постоянное выходное напряжение примерно до нуля. Сигнал поступает на вход интегратора 140УД14 через регулируемый делитель R1, R2. Потенциометром производится изменение коэффициента передачи цепи ОС таким образом, чтобы сигнал на входе интегратора был пропорционален входному напряжению видеоусилителя. Благодаря действию цепи ОС напряжение ucu на выходе видеоусилителя 171УВ2 стремится к собственному напряжению смещения нуля ОУ [4].


Рис. 1.10. Регулировка Ucu высокочастотного усилителя

Применение структуры модулятор - демодулятор является радикальным методом уменьшения см до десятков микровольт, а дрейфа - до 0,1 мкВ/°С. Модулятор преобразует низкочастотную составляющую входного напряжения в переменное напряжение с амплитудой, пропорциональной входному сигналу. Модулированный сигнал затем усиливается усилителем переменного тока. Демодулятор восстанавливает усиленную низкочастотную составляющую входного сигнала, а затем сигнал проходит через RC-филътр и подается на суммирующий вход основного усилителя. Недостатком схемы модулятор - демодулятор является то, что при рабо-



те транзисторных ключей возникает сигнал помехи, для подавления которого требуются сложные фильтры. Кроме того, такой усилитель обычно очень медленно возвращается в нормальное рабочее состояние после воздействия большого дифференциального напряжения на входе. Подобная описанной структура усилителя была реализована в виде полупроводниковой ИС 140УД13. В дополнение к перечисленным выше недостаткам этот ОУ имеет /Сг7~10, что существенно ограничивает его возможности.

Другим схемотехническим способом уменьшения t/c м является применение импульсной стабилизации напряжения смещения нуля (рис. 1.U), которое заключается в периодической регулировке i/cM. Подстройка и см усилителя Al (рис. 1.П,а) осуществляется вспомогательным усилителем А2. Когда переключатели S2 и S3



Рис. 1.11. Импульсная регулировка иж с устройствами выборки - хранения во входном (а) и выходном (б) каскадах

замкнуты, а S1, S4 разомкнуты, схема работает как усилитель постоянного тока. При переключении S1 - S4 вход усилителя заземляется и усилитель А2 устанавливает выходное напряжение А1 равным нулю. Переключатель S4 и конденсатор С1 образуют устройство выборки и хранения (УВХ) (см. гл. 5). Корректирующий сигнал, устанавливающий нулевое смещение А1, запоминается на С1, после чего S4 размыкается. Элементы S3, С2 и A3 образуют второе УВХ, функция которой заключается в том, чтобы запомнить предыдущее значение выходного сигнала А1 на время

подстройки Оси-

Несмотря на то, что описанная схема сложнее, чем с использованием модулятора - демодулятора, она удобнее для реализации в виде полупроводниковой ИС, так как не требует резисторов больших номиналов и использует лишь два внешних конденсатора. Отсутствие емкостных связей обеспечивает гораздо более быстрое, чем в случае модулятора - демодулятора, восстановление нормальной работы после воздействия большого дифференциального напряжения на входе. В быстродействующих ОУ с импульсной стабилизацией, требующих и быстродействующие УВХ, качество регулировки ограничивается ошибками УВХ. Эти ошибки можно уменьшить, включив между Al и A3 вспомогательный усилитель А2 (рис. 1.И,б). Цикл запоминания ошибки в этом усилителе начинается с того, что переключатели S2 и S3 размыкаются,



1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84