Усилители операционные

На 10.13, а приведена упрощенная структурная схема аналогового электронного фазометра. Фазометр содержит два одинаковых канала: опорный и измерительный. В состав этих каналов входят усилители-ограничители УО, формирующие прямоугольные импульсы иг и и2 ( 10.13, б) из синусоидальных напряжений. Прямоугольные импульсы с выходов обоих каналов поступают на дифференцирующие и распределяющие цепи ДЦ, которые служат для формирования из прямоугольных импульсов коротких положительных и отрицательных импульсов и3, и4, соответствующих фронтам и срезам прямоугольных импульсов. Вместе с этим происходит распределение импульсов дифференцирующих цепей между ключами KI, /(2 так, что ключ Ki замыкается положительным импульсом опорного канала и размыкается отрицательным импульсом измерительного канала, а ключ К2 размыкается отрицательным импульсом опорного канала и за-

3.4. УСИЛИТЕЛИ-ОГРАНИЧИТЕЛИ

Усилители-ограничители предназначены для усиления по напряжению и мощности принятого частотномодулированного сигнала. Отличительная особенность работы усилительных ступеней в приемниках ТТ состоит в том, что при значительном увеличении уровня приема они начинают работать в режиме ограничения. Наличие ограничителя амплитуд перед частотным детектором устраняет влияние изменений уровня приема на процессе демодуляции ЧМ сигнала и тем самым устраняет возможные преобладания в сигналах постоянного тока.

3.4. Усилители-ограничители............. 39

Повышение помехоустойчивости приема достигается согласованием полосы пропускания УПЧ с шириной спектра сигнала. Для уменьшения влияния нестабильности гетеродина в радиоприемниках используют системы автоматической стабилизации промежуточной частоты. Современные приемные устройства должны работать при большом динамическом диапазоне изменения мощности входного сигнала. Для нормального функционирования приемника в этих условиях применяют системы автоматической регулировки усиления, логарифмические усилители, ограничители. Маломощные каскады УПЧ, детекторные и низкочастотные цепи выполняются на полупроводниковых приборах и интегральных схемах.

Усилители-ограничители. Транзисторный ключ, а также транзисторные логические элементы могут использоваться в качестве ограничителей, имеющих два порога ограничения. Первый порог (ограничение снизу) определяется уровнем входного напряжения мвх, при котором транзистор закрыт, а второй (ограничение сверху) — уровнем мвх, при котором транзистор открыт. Усилитель-ограничитель в режиме двустороннего ограничения часто применяется для формирования из синусоидального напряжения импульсов с крутыми фронтами.

Усилители-ограничители. В ОС операционного усилителя с коэффициентом усиления Ko.c = R2/Rl ( 5.19,а) параллельно резистору R2 включен диод V. На аноде диода с помощью делителя напряжения R3R4 устанавливается амплитуда ограничения ?/*вых ( 5.19,6), начиная с которой обратная связь в ОУ организуется через открытый диод V с прямым сопротивлением Rnp^.R2, что обеспечивает /С*0. с—И).

На 27-1 показана такая простейшая логическая цепь, состоящая из формирующих триггеров Т1 и Г2, двух дифференцирующих цепочек и ключей К\ и /С2. Работу этой цепи при вращении диска сначала вправо, а затем влево иллюстрируют кривые на 27-2 (номера кривых соответствуют цифрам, обозначающим участки цепи на 27-1). Из выходных сигналов фотодиодов (кривые / и 2) с помощью триггеров формируются напряжения прямоугольной формы (кривые 3 и 4). Усилители-ограничители в данном случае использовать для формирования нельзя, так как скорость изменения выходного напряжения фотодиода может быть как угодно малой. Затем оба выходных напряжения триггера 7\ дифференцируются (кривые 5 и б), а одно из выходных напряжений триггера Т2 (кривая 4) используется для управления ключами. В результате в каждый период изменения сигнала фотодиода счетчик полу-

Ограничители амплитуды наиболее часто применяются в узлах ЭЦбМ. Диодно-транзисторные логические элементы (ДТЛ) содержат двусторонний диодный ограничитель, состоящий из диодной сборки на входе ДТЛ и диодов смещения [15]. В ЭЦВМ используются также усилители-ограничители в качестве основной части динамических триггеров; они входят в состав схем запрета, совпадения, инверсии и т. д.

3.3. Усилители-ограничители на биполярных транзисторах

В интегральных схемах усилители-ограничители с нелинейной обратной связью удобно строить по схеме 3.25, в. В этой схеме напряжение смещения в базовой цепи, обеспечивающее своевременное отпирание диода До с и включение цепи обратной связи, создается при помощи диода Д (вместо резистора R1, как это показано на 3.25, б). Этот же диод одновременно выполняет функции диода смещения, повышающего помехоустойчивость усилителя (см, пример 22).

10.17. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Операционные усилители (ОУ) представляют собой разновидность усилителей с верхней границей амплитудно-частотной характеристики / = 102 -i- Ю5 Гц (см. 10.59, а). Свое название "операционные" усилители этого типа получили от первоначальной области их преимущественного применения для выполнения математических операций над аналоговыми величинами (сложение, вычитание, интегрирование и т. д.). В настоящее время ОУ применяются при создании электронных устройств самого различного функционального назначения (стабилизация напряжения, генерация сигналов различной формы и т. д.). Операционные усилители часто выполняют многокаскадными с непосредственными связями, которые содержат несколько десятков транзисторов. На входе ОУ включается дифференциальный усилительный каскад для уменьшения дрейфа нуля, затем - промежуточные усилительные каскады для получения необходимого усиления и на выходе — повторитель напряжения для уменьшения выходного сопротивления. Разработка ОУ — сложная проблема. Однако это не затрудняет их практического применения, так как в настоящее время они изготовляются в виде интегральных микросхем.

10.17. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Операционные усилители (ОУ) представляют собой разновидность усилителей постоянного тока с верхней границей амплитудно-частотной характеристики/в = 102 -г 105 Гц (см. 10.59, а). Свое название «операционные» усилители этого типа получили от первоначальной области их преимущественного применения для выполнения математических операций над аналоговыми величинами (сложение, вычитание, интегрирование

и т, д.). В настоящее время ОУ применяются при создании электронных устройств самого различного функционального назначения (стабилизация напряжения, генерация сигналов различной формы и т. д.). Операционные усилители часто выполняют многокаскадными с непосредственными связями, которые содержат несколько десятков транзисторов. На входе ОУ включается дифференциальный усилительный каскад для уменьшения дрейфа нуля, затем - промежуточные усилительные каскады для получения необходимого усиления и на выходе -повторитель напряжения для уменьшения выходного сопротивления. Разработка ОУ - сложная проблема. Однако это не затрудняет их практического применения, так как в настоящее время они изготовляются и виде интегральных микросхем.

10.17. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Операционные усилители (ОУ) представляют собой разновидность усилителей с верхней границей амплитудно-частотной характеристики / = 102 -г 10s Гц (см. 10.59, я). Свое название "операционные" усилители этого типа получили от первоначальной области их преимущественного применения для выполнения математических операций над аналоговыми величинами (сложение, вычитание, интегрирование и т. д.). В настоящее время ОУ применяются при создании электронных устройств самого различного функционального назначения (стабилизация напряжения, генерация сигналов различной формы и т. д.). Операционные усилители часто выполняют многокаскадными с непосредственными связями, которые содержат несколько десятков транзисторов. На входе ОУ включается дифференциальный усилительный каскад для уменьшения дрейфа нуля, затем промежуточные усилительные каскады для получения необходимого усиления и па выходе — повторитель напряжения для уменьшения выходного сопротивления. Разработка ОУ — сложная проблема. Однако это не затрудняет их практического применения, так как в настоящее время они изготовляются в виде интегральных микросхем.

Операционные усилители. Операционные усилители (ОУ) являются универсальным базовым элементом для построения самых разнообразных узлов радиоаппаратуры.

§ 4.12. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Операционные усилители (ОУ) в интегральном исполнении в настоящее время составляют основу аналоговых интегральных схем. Такие усилители (разумеется, в иных схемотехнических вариантах) использовались для решения операторных уравнений еще в аппаратуре электронной техники первого поколения (см. § 3.1).

Номенклатура. Основу номенклатуры аналоговых ИМС составляют ИМС, реализующие основные и специальные аналоговые функции. В зависимости от выполняемой функции аналоговые ИМС подразделяются на следующие основные виды: многоцелевые усилители, операционные усилители, компараторы напряжения, ограничители, перемножители, активные и пассивные фильтры, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, стабилизаторы напряжения и тока, коммутаторы и ключи, формирователи, генераторы, детекторы, модуляторы, смесители и др.