Кантрольная

  • 17 янв. 2013 г.
  • 562 Слова
Задание № 3
Расчет инвертирующего усилителя на базе ОУ
Задание: Используя ОУ типа К140УД5Б, спроектировать инвертирующий усилитель с коэффициентом передачи 70 и входным сопротивлением 3 кОм.Собственное входное сопротивление ОУ Rвх0 =3 кОм. Для микросхемы К140УД5 параметр KU0 =2500

Рис. 3. Схема инвертирующего усилителя
Решение:
1. Определим точные сопротивления резисторов R1 и RОС. Для этого попервому закону Кирхгофа запишем уравнения относительно токов инвертирующего входа ОУ:
Iвх = IОС + Iоу
или
(Uвх – Uвх ОУ) / R1 = ( Uвх ОУ – Uвых) / RОС + Uвх ОУ / Rвх0
Учитывая, что Uвых = - UвхОУ*KU0, найдем точное выражение для коэффициента передачи инвертирующего усилителя:
KUООС = KU0*RОС* Rвх0 / [Rвх0*R1(1+KU0) + RОС(R1+Rвх0)].
Полное входное сопротивление усилителя:
Rвх=R1+RвхООС={RОСRвх0+R1[Rвх0(1+KU0)+RОС]}/[RОС+Rвх0 (1+KU0)].
Решим уравнение, полученное для KU ООС относительно R1:
R1 = [RОС Rвх0(KU0 – KU ООС)]/{ KU ООС[RОС +Rвх0 (1+KU0)].
Подставив найденное значение R1 вуравнение для Rвх и решив его относительно RОС, получим:
RОС = [Rвх Rвх0 KU ООС (1+KU0)]/[ Rвх0(KU0 + KU ООС) - Rвх KU ООС].
Используя полученные выражения, найдем RОС и R1:
RОС =[3*3*70(1+2500)]/[3(2500+70) – 3*70] = 210.084 кОм.
R1 = [210.084*3(2500 – 70]/{70[210.084+3(1+2500)]} = 2.83 кОм.
2. Определим сопротивления резисторов, используя приближенные выражения:
R1 = Rвх - Rвх ООС;
Rвх ООСRОС/(1+KU0);
KUООС RОС/R1.
Решая приведенную систему уравнений относительно RОС, найдем:
RОС = [Rвх KU ООС (1+KU0)]/(1+ KU ООС + KU0) =
= [3*70(1+2500)]/(1+ 2500 +70) = 204.3 кОм.
Тогда:
Rвх ООС =204.3/(1+2500) = 0,081 кОм;
R1 = 3 – 0,081 = 2.919 кОм.
3. Определим точное значение KU ООС для найденных приближенных сопротивлений R1 и RОС:
KU ООС = (2500*204.3*3)/[3*2.919(1+2500) + 204.3(2.919+3)] = 66.3.
Полученное значение отличается от заданного не более чем на 5%, что вполне допустимо.
Задание № 2
Расчет не инвертирующего усилителя на базе ОУ
Задание: Используя ОУ...
tracking img