Підсилювач напруги

Підсилювач напруги, що містить операційний підсилювач та два резистори, спільне з'єднання яких підключене до інвертуючого входу операцій 3 46730 R1 - коефіцієнт ділення. Тоді напругу на R1 R2 виході операційного підсилювача з власним коефіцієнтом Коп та можливою напругою зміщення n U4 де 1 ,n Коп при (1 n)Коп 1 U1 Uзм 1 nКоп 1 nКоп 1 n при 1 R2 R1 1 1 R2 , також КU 1 1 КU n R1 1 1 ,n , остаточно, Коп 1 КU 1 . 1 nКоп Очевидно, у відомих схемах без інверсії (U1=0), чи в схемах з інверсією (U2=0) методичні похибки ∆-=∆+=∆ становлять мікро-рівень, оскільки 1 10 5...10 - 6 . Напруга зміщення, включно Коп дрейф нуля, зберігає знак впливу. Узагальнюючи, можна констатувати: КU КU 1 К зм К зм К зм . 1 КU Коп Коп 1 Коп КU Отже, відомі схеми підсилення понижують дію наК пруги зміщення у оп раз. КU Кзм U4 U4 U4 Коп (U2 - U5 ) Uзм2 1 1 n R2 при R1 2 Коп U3  Коп Uзм1 Uзм2 ; 2 2 2 U2 (Коп - К оп ) Коп nU 4 Коп (1 - n)U1  Коп Uзм1 Uзм2 ; 2 2 2 U4 (1 - Коп n) U2 (Коп Коп ) Коп (1 - n)U1  Коп Uзм1 Uзм2 ; 2 Коп Коп U2 2 1- Коп n 2 Коп (1 n) Коп 1 U  U U ; 2 n 1 1- К2 n зм1 1- К2 n зм2 1- Коп оп оп 1 ,n 2 Коп 1 ; 1 КU 1 КU 1 ; при зм1 n Коп Коп Кon 1 1 К зм1 . К зм2  при зм2 2 2 Коп К on n Коп Таким чином, при підсиленні напруги без інверсії (U1=0) чи з інверсією сигналу (U2=0): - коефіцієнти підсилення КU+, КU- лишаються без змін, тобто реалізується основна функція підсилення з відомими співвідношеннями; Кзм1 КU U2 КU U1 КзмUзм, Запропонована схема підсилювача (креслення) включає операційний підсилювач 1, інвертуючий вхід 2 якого через резистор 3-(R1) з'єднано зі входом 4 першої вхідної напруги U1, а через резистор 5-(R2) підключено до виходу 6 схеми підсилювача, вихід 7 операційного підсилювача 1 з урахуванням напруги джерела 8 зміщення U3м1 включено до входу 9 уведеного операційного підсилювача 10, неінвертуючий вхід 11 якого та неінвертуючий вхід 12 з'єднані зі входом 13 опорної напруги U2, при цьому вихід 14 операційного підсилювача 10 з урахуванням відповідної напруги джерела 15 зміщення Uзм2 включено до виходу 6 схеми підсилювача. Опис роботи пристрою (креслення), що заявляється, здійснюється аналогічно раніше наведеному. Напруга у точці з'єднання резисторів 3 та 5 також складає: U3=nU4+(1-n)U1. Тоді напругу U5 на виході операційного підсилювача 1 з власним коефіцієнтом Коп та напругою зміщення ±Uзм1 (джерело 8) можна записати: U5=Коп(U2-U3)±Uзм1=KопU2КопU3± Uзм1. Після перетворень з урахуванням дії другого операційного підсилювача 10 з джерелом 15 напруги зміщення ±Uзм2 будемо мати: 2 Коп U2 - Коп U2 U4 КU U2 КU U  Кзм Uзм Кзм2 Uзм2, 1 1 1 1 R2 1 1 1 ,n ; де КU при 2 n R1 КU Коп КU ±Uзм можна записати: U4=Коп(U2-U3)±Uзм= КопU2КопU3±U3м. Після перетворень будемо мати: U4=КопU2-nКопU4-(1-n)КопU1±Uзм; U4(1+nКоп)=КопU2-(1-n)КопU1±Uзм Коп U2 1 nКоп КU 4 - методичні похибки ∆+, ∆- перетворення в обох 2 випадках зменшується у К оп раз та складають 1 10 10...10 -12. нано- піко- рівень: 2 Коп Вплив напруги зміщення на вихідний сигнал від дії першого ОП зменшується у КU/Коп раз та за рахунок впливу з протилежним знаком другого ОП. При цьому, власне, вплив напруги зміщення другого ОП, практично відсутній, бо складає нано-, пікорівень (-200дБ...-240 дБ). Запропоновані рішення розширюють теоретичні положення і практичні можливості електроніки у схемотехніці побудови електронних пристроїв та вузлів радіоелектронної апаратури. 5 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 46730 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601