Aeronautica	Comunicatii	Constructii	Electronica	Navigatie	Pompieri
	Tehnica mecanica

Electronica

Index » inginerie » Electronica
» CIRCUITE LINIARE CU AO

CIRCUITE LINIARE CU AO

CIRCUITE LINIARE CU AO

Asemenea circuite constau din AO prevǎzute cu circuite de reactie negativǎ.

Reactia - o parte din tensiunea de iesire se intoarce la intrare.

Reactia poate fi pozitivǎ - in fazǎ, sau negativǎ - in antifazǎ.

In general rezolvarea circuitelor cu reactie se face utilizand metode relativ complicate. In cazul circuitelor cu AO, aceste calcule pot fi considerabil simplificate, dacǎ amplificatorul se considerǎ ideal.

1. Amplificatorul repetor

 

  Un asemenea circuit prezintǎ o amplificare de tensiune unitarǎ, repetǎ la iesire tensiunea aplicatǎ la intrare.

 

  u_i 0

u_o u_o = u_i (1)

u_i

i_O - regim variabil; legǎturǎ de reactie (negativǎ)

Avantajul utilizǎrii repetorului constǎ in faptul cǎ asigurǎ o amplificare de curent, amplificarea de tensiune fiind unitarǎ.

Amplificatorul repetor isi gǎseste utilitate practicǎ in situatiile in care se necesitǎ o rezistentǎ de intrare mare si o rezistentǎ de iesire micǎ.

2. Amplificatorul inversor

u_i

u_i = i_i·R₁; u_o = -i_i·R₂;

Schema unui amplificator inversor :

			U R

U R I =

A = = - = - (1)

- in relatia 1 semnul "-" arata ca amplificatorul este inversor.

Observatie :

Se constata din cele de mai sus, ca prin aplicarea reactiei negative, parametrii circuitului cu reactie nu depind de parametrii amplificatorului operational.

3. Amplificatorul sumator

i = i₁ + i₂ + ········ + i_n ;

			uin Rn

u_o = - i·R_R ; u_o = -R_R( + + ········ + ) ;

u_o = - ( u_i1 + u_i2 + ········ + u_in) ;

4. Amplificatorul neinversor

u_i

i = 0 R₂

u_i R₁

R₁

R₁ + R₂

A = 1 +

5. Amplificatorul cu intrare diferentiala

Acest circuit furnizeaza la iesire diferenta tensiunilor aplicate la cele doua intrari.

R₁

u_i2

u₀

u_i1 - u_i2

A = ;

Pentru calcule se va aplica principiul suprapunerii efectelor, circuitul fiind liniar.

u_o = - ·u_i1 + (1+ )· ·u_i1 ;

R₃ + R₄

R₂(R₃ + R₄) = R₁·R₄(1 + ) ;

R₂·R₃ + R₂·R₄ = R₁·R₄ + ;

	R4 R3

R₁

u_o = - ·u_i2 + ·u_i1 ; u_o = (u_i1 - u_i2) ;

A = = = (1) ;

Observatie :

Circuitul prezintǎ urmǎtoarele dezavantaje :

Rezistentele de intrare la cele douǎ intrǎri sunt relativ mici;

Valoarea amplificǎrii depinde de rezistenta sursei de semnal care se insumeazǎ cu rezistentele R₁ respectiv R₃, de la intrare.

Aceste dezavantaje sunt eliminate in cazul unui circuit mai performant, numit amplificator de mǎsurǎ (amplificator instrumental).

6. Amplificatorul instrumental

semnal de mod comun

			R4

u_i1

semnal diferential

Se constata ca cele doua tensiuni de intrare se aplica direct intrarilor neinversoare ale celor doua amplificatoare,     rezistentele de intrare vor fi foarte mari. Totodata, in aceasta situatie nu mai conteaza rezistenta de iesire a sursei de semnal.

Pentru a explica functionarea, vom analiza comportarea circuitului la semnal de mod comun si respectiv la semnal de mod diferential.

Pentru un asemenea semnal, amplificatoarele A₁ si A₂ se comporta ca repetoare si in consecinta, A₃ conectat ca amplificator cu intrare diferentiala, face diferenta celor doua tensiuni egale, furnizand la iesire o tensiune nula.

Analizam la semnal diferential : 1V

Pentru semnalul diferential aplicat la cele doua intrari, A₁ si A₂ se comporta ca amplificatoare neinversoare.

R₂ = R₂

A₁

u_o1

u_i1

Se poate calcula tensiunea de iesire :

u_o = u₁(1 + 2 ) - u_i2(1 + 2 ) ;

	R4 R3
			R2 R1

			R2 R1

7. Circuit integrator cu AO

U C U = ∫ idt ;

u_i

u_o

u_i = i·R ;

1

RC

C

C

8. Circuit de diferentiere cu AO

In cazul unui asemenea circuit, tensiunea la iesire reprezinta diferentiala in raport cu timpul a tensiunii de intrare.

0V u_o(t)

u ≡ u(t) ;

i = C ;

9. Convertor tensiune-curent cu AO

Un asemenea circuit realizeaza conversia unei tensiuni aplicate la intrare, intr-un curent de valoare proportionala, care circula printr-o rezistenta de sarcina. Intre anumite limite valoarea curentului prin sarcina, depinde exclusiv de tensiunea de comanda.

Exista mai multe tipuri de scheme pentru acest circuit.

9.1. Schema cu amplificator inversor

=0V

u_c u_o

0V

u_c - tensiune de comanda;

R_L - rezistenta load (de sarcina);

i = = i_L (1);

Se constata din relatia 1, ca marimea curentului prin sarcina R_L nu depinde de valoarea lui R_L. Valoarea acestui curent o comandam cu tensiunea u_c.

9.2. Schema convertorului tensiune-curent cu AO neinversor

Observatie :

In ambele scheme prezentate, curentul prin sarcina R_L nu poate avea valori prea mari, fiind limitat de curentul maxim de iesire al AO. Exista insa scheme de convertoare care permit injectia unor curenti mai mari prin sarcina R_L:

i_L R_L i_L = i_C = i_E = ;

u_c (npn)

R_E

u_c

u_c R_E

La AO, curentul de iesire este de ordinul n·10 mA;

La tranzistor, curentul de iesire este de ordinul n·10A, putem folosi curent mult mai mare.

i_L = (1);

Observatie :

Existǎ o schemǎ similarǎ de convertor tensiune - curent, cu tranzistor de tip pnp.

10. Convertoare curent-tensiune

In situatiile practice in care sursa de semnal este o sursǎ de curent, adicǎ mǎrimea care poartǎ informatia este curentul, se necesitǎ conversia acestui curent intr-o tensiune, bineinteles de valoare proportionalǎ.

0V i_c - curent de comandǎ

0V u_o u_o = -R·i_c (1);

Observatie :

Convertorul cu amplificator operational, prezintǎ, comparativ cu conversia utilizand o simplǎ rezistentǎ, avantajul unei rezistente de iesire de valoare scǎzutǎ.

Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate

Electronica

Electroencefalograful DETERMINAREA CARACTERISTICILOR METROLOGICE ALE UNUI VOTMETRU ANALOGIC PROIECTAREA PARTII DE COMANDA PRINCIPII ELEMENTARE DE FUNCTIONARE ALE TIRISTOARLOR GTO CORECTOARE DE TON STEREO Generatorul de functii HAMEG 8130 Tema de casa - semnalele binare Definitia si structura generala a unui traductor TEHNOLOGIA DE REALIZARE A BOBINELOR Variatii de lunga durata ale tensiunii