Материал: 9. Расчет электронных схем

Рис. 9. 10. Схема генератора тока на полевом транзисторе с управляющим p-n-p- переходом

1. Используя передаточную характеристику транзистора при найдем напряжение и определим сопротивление резистора :

2. Для выбранного уточним и . Для этого аппроксимируем передаточную характеристику в точке прямой линией где напряжение, отсекаемой аппроксимируемой прямой на оси абсцисс;

.

Тогда для тока стока будет справедливо следующее выражение:

3. Допустимый диапазон изменения сопротивления нагрузки.

Пример 4. Определить параметры источника напряжения, выполненного по схеме на рис. 9. 11 при заданных В качестве генератора тока использовать схему на рис. 9.10

Рис. 9. 11 Схема источника постоянного напряжения с эталонным резистором

1. Определим сопротивление резистора . Для этого запишем выражение

Отсюда

2. Найдем относительное изменение выходного напряжения, вызванного изменением сопротивления нагрузки,

3. Абсолютное значение выходного напряжения

1. Найдем изменение в случае использования схемы на рис. 9. 12 и заданным

Рис. 9. 12 Схема источника постоянного напряжения с дополнительным эмиттерным повторителем

5. Определим степень уменьшения в случае введения в схему эмиттерного повторителя

9.7. Расчет устройств на операционных усилителях. Расчет неинвертирующего усилителя

Используя ОУ, спроектировать неинвертирующий усилитель, с заданными коэффициентом передачи и входным сопротивлением.

Рис. 9. 13. Схема неинвертирующего усилителя

1. Определим входное сопротивление усилителя и глубину ООС.

Известно, что , тогда требуемое значение глубины ООС

.

2. Для получения требуемого входного сопротивления между неинвертирующим входом ОУ и общей шиной необходимо включит дополнительно резистор

;

.

3. Используя выражение

,

и принимая , найдем

.

Расчет инвертирующего усилителя.

Рассчитаем инвертирующий усилитель по схеме на рис. 9.14 и определим погрешность, возникающую при использовании точных и приближенных выражений.

Рис. 9. 14. Схема инвертирующего усилителя

1. Определим точные сопротивления резисторов и . Для этого по первому закону Кирхгофа запишем уравнения относительно токов инвертирующего входа ОУ

или

Учитывая, что , найдем точное выражение для коэффициента передачи инвертирующего усилителя

Полное входное сопротивление усилителя

.

Решим уравнение, полученное для относительно

Подставив найденное значение в уравнение для и решив его относительно , получим

2. Определим сопротивления резисторов, используя приближенные выражения:

.

Решая приведенную систему уравнений относительно , найдем

,

3. Определим точное значение для найденных приближенных сопротивлений и

Расчет усилителя с дифференциальным входом.

Используя ОУ, разработать усилитель, обеспечивающий при вычитании напряжений, заданную погрешность результата; при заданных .

Рис. 9. 15 . Схема усилителя с дифференциальным входом

1. Схема усилителя приведена на рис. 9. 15. Минимальное выходное напряжение усилителя равно .

2. Максимально допустимая погрешность выходного напряжения

3. Определим сопротивление резистора из условия получения заданной температурной погрешности выходного напряжения

Отсюда

4. Найдем сопротивление резистора . ,

откуда

5. Определим максимальную температурную погрешность .

6. Реальная температурная погрешность выходного напряжения в процентах

Расчет интегратора.

Пример 1. Определить рабочий диапазон частот для интегратора по схеме на рис. 9.16. при заданных

Рис. 9. 16. Базовая схема интегратора

1. Согласно заданного типа ОУ имеем

2. Частота единичного усиления равна

3. Нижняя частота рабочего диапазона частот

4. Верхняя частота рабочего диапазона частот

Пример 2. Определить максимально допустимое время интегрирования интегратора, выполненного на основе ОУ при отсутствии и наличии внешних цепей компенсации, при заданных