Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Электроника

Согласование ОУ с нагрузкой по току и по напряжению  Просмотрен 19

 

Максимальный выходной ток ОУ общего применения обычно находится в пределах 5...20 мА. Иногда этого может оказаться недостаточно. В то же время мощные ОУ сравнительно дороги. Альтернативой их применению в некоторых случаях может быть усиление выходного тока маломощных ОУ. Можно легко увеличить выходной ток ОУ примерно в 100 раз. Для этого достаточно использовать двухтактные эмитгерные повторители на комплементарных транзисторах в режиме класса В (рис. 6). Однако из-за низкого быстродействия операционных усилителей общего назначения даже при наличии обратной связи возникают ощутимые переходные искажения. Их можно ослабить, введя в схему резистор R1.

Рис. 6.

 

При малых выходных токах, допустимых для данного ОУ, транзисторы закрыты и нагрузка питается только от усилителя. При увеличении выходного тока напряжение база-эмиттер соответствующего транзистора также увеличивается, транзистор открывается и начинает отдавать ток в нагрузку.

Если необходимо повысить выходное напряжение на изолированной нагрузке не более чем в 2 раза без увеличения выходного тока, то наиболее просто эта задача решается включением выходных каскадов ОУ по мостовой схеме (рис. 7).

Рис. 7.

 

Усилитель У1 — ведущий, а усилитель У2, на котором выполнен инвертирующий повторитель, — ведомый. Выходное напряжение У2 относительно общей точки равно по абсолютной величине выходному напряжению У1, но имеет противоположную полярность. Как следствие, размах напряжения на нагрузке RL вдвое больше размаха одиночного ОУ того же типа и при том же питании.

Если удвоения напряжения недостаточно, или нагрузка обязательно должна одним полюсом соединяться с общей точкой, а также в случае, когда требуется одновременно увеличить и напряжение, и ток, можно применить схему, показанную на рис. 8 и представляющую собой развитие схемы на рис. 6.

Рис. 8.

 

Здесь ОУ питается от эмиттерных повторителей на транзисторах VT1 и VТ2 для ограничения напряжений питания в безопасных пределах. Величины этих напряжений (обычно номинальные для данного типа ОУ) устанавливаются делителями на резисторах R3, R4. Токи коллекторов транзисторов VT1 и VТ2 практически совпадают с токами их эмиттеров, поэтому оконечные транзисторы VT3 и VТ4, как и в прототипе, управляются токами, потребляемыми ОУ. Резистор R6 сопротивлением в несколько десятков Ом, обеспечивают нужную зависимость этих токов от выходного тока ОУ. Резисторы R5 выбираются из условия, чтобы в режиме покоя (при нулевом сигнале на входе) токи в цепях питания ОУ создавали на них падения напряжения, достаточные для установления начальных токов транзисторов VT3 и VТ4, обеспечивающих отсутствие нелинейных искажений в области нулевых выходных сигналов. Конденсатор С предназначен для коррекции частотной характеристики усилителя. Он обеспечивает снижение коэффициента усиления оконечного каскада на высоких частотах до единицы. Напряжения питания схемы ±Vs могут превосходить номинальные напряжения питания ОУ в два и более раз. Рекомендуется дополнить эту схему цепями защиты от короткого замыкания и перенапряжений.

 

Предыдущая статья:Основные схемы включения ОУ: инвертирующая, неинвертирующая, дифференциальная и их параметры Следующая статья:Белая ночь, Леонид Леонов
page speed (0.0131 sec, direct)