curs 7 amplificatoare cu ao - utcluj.rocurs 7 amplificatoare cu ao de c7 2 cuprins amplificatoare cu...

Curs 7

AMPLIFICATOARE CU AO

DE C7

2

CUPRINS

Amplificatoare cu AO

Amplificator neinversor

Amplificare fixă

Amplificare reglabilă

Rezistență de intrare și rezistență de ieșire

Repetor de tensiune neinversor

Exemplu

Amplificator inversor

Amplificare


Repetor de tensiune inversor

Exemplu

Problemă rezolvată

DE C7

3


Reacție negativă (RN) a AO = o cale prin care o parte din semnalul de la ieșirea AO este dus

la intrarea inversoare a AO.

= semnalul de ieșire slăbește efectul semnalului de intrare.

vO=a·vD=∞·vD

vO (VOL ; VOH)

Este necesar ca vD=0. Apare o nedeterminare: vO=a·vD=∞·0

CUM?

DE C7

4


Amplificator cu AO = AO cu reacție negativă

Utilizarea ca amplificator

vD poate fi menţinută la 0 prin conectarea unor impedanțe în exteriorul AO într-o configuraţie

cu reacţie negativă. Aceste impedanțe împreună cu AO menţin vD la zero şi stabilesc

valoarea tensiunii de ieşire amplificatoare cu AO

DE C7

5


Ce posibilități avem pentru conectarea intrărilor ?

RN, menține automat vD la zero

DODD vvvvv ,,,0

DE C7

6



OvRR

Rv

21

1

021

1

OID v

RR

Rvvvv

OI vRR

Rv

21

1

1

21R

R

v

vA

I

Ov

Ivv

Amplificare fixă – metoda 1

0 RN Dv

• Amplificator – AO cu RN

• Neinversor - se aplică la intrarea neinversoare a AOIv

CSTV

v

OL

A

Vv min I

v

OH

A

Vv max I

DE C7

7



i

i

CONCLUZII

amplificarea este dată doar de raportul a două rezistenţe

valoare precisă a amplificării

amplificarea este independentă de AO, nefiind influenţată de dispersia tehnologică a valorilor parametrilor AO

consecinţă directă a folosirii RN în cazul unui amplificator cu amplificare proprie foarte mare (a in cazul AO)

• acelaşi curent prin R1 şi R2

I

Ov

v

vA

0Dv

Ivv Ivv Amplificator neinversor

1

21R

RAv

DE C7

8




1

21R

PRA

maxv

PR

RA

minv

1

21

1

21max R

RAv

0min

vA

Metoda 1 Metoda 2

DE C7

9


Rezistența de intrare (rezistența pe care o vede tensiunea de intrare)


• se determină pe modelul echivalent al amplificatorului

vI “vede” o întrerupere, deci Ri =

Metoda 2

0

II

I

Ii

v

i

v

i

vR

Metoda 1

DE C7

10


Rezistența de ieșire


• se determină și ea pe modelul echivalent al amplificatorului

0

gol

sc

gol O

O

O

o

v

i

vR

DE C7

11




IO vv • RN totală

• nu există amplificare în tensiune

• amplificare infinită în curent

• etaj tampon (buffer) pentru a conecta o sursă (sau ieşirea unui circuit electronic) cu rezistenţa de

ieşire mare (poate debita curent redus) cu o rezistentă de sarcină scăzută (care solicită curent mare)

Ivv

0 RN Dv

Ovv

vv

DE C7

12


Exemplu


• Av= ?

• modelul echivalent al amplificatorului?

• CSTV ?

• vO(t) pentru vI(t) triunghiulară cu amplitudunea 1.5V axată pe 0?

• vO(t) pentru vI(t) triunghiulara cu amplitudinea 2V axata pe 0.5V?

Av= 6 Ri= ∞ Ro= 0

Modelul echivalent al amplificatoruluiCSTV

Cronograme

DE C7

13




0v OI vRR

Rv

RR

Rv

21

1

21

2

0021

1

21

2

OID vRR

Rv

RR

Rvvv

1

2

R

R

v

vA

I

Ov

• Amplificator – AO cu RN

• Inversor - se aplică la intrarea inversoare a AOIv

CSTV

v

OH

A

Vv min I

v

OL

A

Vv max I

min Iv

max Iv

DE C7

14




vv 0v

2

2

0

R

vi O

21 ii

1

1

0

R

vi I

21 R

v

R

v OI

1

2

R

R

v

vA

I

Ov

0vmasă virtuală

0 RN Dv

DE C7

15




• În comparaţie cu amplificatorul neinversor la care Ri pentru amplificatorul inversor avem o rezistenţă mai mică de intrare.

• Uzual - kΩ, zeci de kΩ.

• Dacă într-o aplicaţie se solicită o rezistenţă mare de intrare vom folosi conexiunea neinversoare.

?iR 1

1

Ri

v

i

vR I

I

Ii

?oR0oR

DE C7

16




1I

Ov

v

vA RRi

DE C7

17


Amplificare și rezistență mare de intrare


1RRi

1020101

1010

1

1010

,Av

31

2221

1

21

RR

RR

R

R

v

vA

I

Ov

1010vAAcelași curent prin R1 și R21

Aceeași tensiune pe R3 și R21

31

2221

1

2221

RR

RR

R

RR

v

vA

I

Ov

OPȚIONAL

k1.0 k,1 k,10k,10 312221 RRRR

DE C7

18



Exemplu

R1=10k, R2=100k, alimentare 12V

• Ri, Ro, Av

• domeniul vi, a.î. AO amplificator

• modelul echivalent

• cronograme

k101 RRi0oR

1010

100

1

2 R

RAv

Modelul echivalent

Domeniul vI: )V2.1;V2.1(

Cronograme

DE C7

19


Problemă


Proiectaţi un amplificator inversor cu Ri > 8k și amplificarea |Av| reglabilă în domeniul [10,18]

101

2

min

R

RAv

181

2

max

R

PRAv

12 10RR 12 18RPR

Din condiţia pentru Ri: kΩ81 RRi kΩ101 RAlegem

kΩ10010102 R kΩ801001018 P

Deoarece nu există potenţiometru de 80k, alegem 100k şi refacem calculele. Păstrând R2=100K, rezultă:

kΩ1.1118

100100

18

21

PRR R2=100kΩ P=100kΩ

Verificare: Acceptabil ?1.9min

vA 18max

vA

Varianta 1

DE C7

20



101

2

min

R

RAv

181

2

max

R

PRAv

12 18RPR

k100P

12 10RR

Verificare: 10min

vA 18max

vA

Alegem

kΩ8kΩ121 RRi

Ce se întâmplă dacă alegem P=10k?

Problemă

Varianta 1

12 10RR

12 18k100 RR

k5.121 R

k1252 R

DE C7

21

Activitate curs - P7

Pentru circuitul din figură R1=5k, R2=15k și Val= ±12 V.

a) Determinați parametrii amplificatorului Av, Ri și Ro.

b) Determinați CSTV vO(vI). Determinați domeniul vI pentru care AO lucrează ca amplificator.

c) Desenați cronograma vO(t) pentru vI(t)=4.5 sin1000t [V].

d) Modificați circuitul astfel încât Av să fie reglabilă în domeniul [2,4].

DE C7

22

Ce am învățat azi despre amplificatoarele cu AO?



Amplificare fixă





Amplificare



curs 7 amplificatoare cu ao - utcluj.rocurs 7 amplificatoare cu ao de c7 2 cuprins amplificatoare cu...

Documents