Усилитель с обратной связью.

Этот тип усилителя выполняется на основе операционного усилителя типа К1УТ402 и называется масштабным усилителем. Схема усилителя приведена на рис.19.

10

uвх 5

9 4 uвых

R₂ uобр

R₁

Рис 19 Схема масштабного усилителя.

В этом усилителе часть выходного напряжения через делитель R₁R₂ (цепь обратной связи) подаётся на инвертирующий вход. При этом

Uoc = Uвых · R₂ / (R₁ + R₂ )= Uвых · b,

где b - коэффициент передачи цепи обратной связи. Это обратная связь по напряжению (b=R₂ / (R₁ + R₂ )).

Отрицательный характер обратной связи обеспечивается подачей напряжения обратной связи на инвертирующий вход усилителя. Обратная связь является последовательной, т.к. напряжение обратной связи подаётся на другой вход, нежели входное напряжение.

Для схемы рис. 18 значение коэффициента усиления усилителя с обратной связью имеет вид:

Кос = Uвых / Uвх = Кu / (1 + bKu)

где Кu – коэффициент усиления операционного усилителя

Применение обратной связи снижает коэффициент усиления масштабного усилителя Kос по сравнению с Ku, но повышает его стабильность.

Как отмечалось, входное сопротивление усилителя с обратной связью увеличивается:

Rвх ос = Rвх (1+bКu)

а выходное уменьшается

Rвых ос = Rвых / 1+bКu

Если принять b=10^-3, то при высоком Кu (Ku®¥) получаем, что Кос » 1/b,

то есть Кос » 10³.

Коэффициент усиления такого усилителя не зависит от частоты, а только от значений сопротивлений R1 и R2 ,

Kос=(R₁ + R₂ )/ R₂» R₁/R₂

по этой причине усилитель назван масштабным.

Литература:

1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М.; Высшая школа, 2000

2. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. М.; Высшая школа, 2000

3. Электротехника и электроника. Книга 3. Под ред. В.Г.Герасимова. М.; Энергоатомиздат 1998

4. Основы промышленной электроники. Под ред. В.Г.Герасимова М.; Высшая школа 1986