Принцип действия операционного усилителя, определение его свойств параметрами цепи обратной связи. Схема усилителя постоянного тока с нулевыми значениями входного напряжения смещения нуля и выходного напряжения. Активные RC-фильтры нижних, верхних частот.
Аннотация к работе
В активных фильтрах, или фильтрах с обратными связями, используется параллельное соединение и другие виды соединений четырехполюсников.Однако в то время как свойства и параметры обычного усилителя полностью определены его схемой, свойства и параметры операционного усилителя определяются преимущественно параметрами цепи обратной связи. Операционные усилители выполняют по схеме усилителей постоянного тока с нулевыми значениями входного напряжения смещения нуля и выходного напряжения. Он называется также собственным коэффициентом усиления операционного усилителя, т.е. усиления при отсутствии обратной связи. Для того чтобы сделать выходное напряжение равным нулю, необходимо подать на вход операционною усилителя некоторую разность напряжений. Если ввести последовательную обратную связь по напряжению, то коэффициент усиления такого усилителя имеет вид: где K - коэффициент усиления усилительного каскада при отсутствии обратной связи, Кф - коэффициент передачи четырехполюсника обратной связи. операционный усилитель активный фильтрПередаточная функция фильтра нижних частот первого порядка в общем случае имеет вид: K (p) =K0 / (1 a1p). Фильтр с такой передаточной функцией может быть реализован, если в цепи обратной связи операционного усилителя использовать пассивный RC-фильтр первого порядка (рис.1.5). Это значит, что эти звенья фильтра имеют частоту среза, отличную от частоты среза самого фильтра: fc1=fc /a1. Активный фильтр нижних частот 1-го порядка c RC-цепью обратной связи показан на рис.2.4 Получим передаточную функцию этого фильтра. Если учесть, что то передаточная функция такого фильтра будет иметь вид: Рис.Простейший полосовой фильтр можно получить, применив к фильтру нижних частот первого порядка преобразование частоты, т.е. провести замену переменных в выражении для передаточной функции (2.1) фильтра нижних частот первого порядка: p> (1/??) (p 1/p). При этом передаточная функция полосового фильтра будет иметь второй порядок: (2.4) где ?? - нормированная полоса пропускания. Исходя из свойств данного преобразования, можно заключить, что коэффициент K0 равен коэффициенту передачи полосового фильтра на резонансной частоте: K0=Kr. Его передаточная функция имеет следующий вид: Из сравнения этого выражения с передаточной функцией (2.4) следует, что коэффициент при p2 должен быть равен 1. Отсюда находим резонансную частоту: , Подставив это выражение для резонансной частоты в формулу для KA (p) и приравняв соответствующие коэффициенты передаточной функции к коэффициентам выражения (2.4), получим соотношения для вычисления параметров фильтра: Рис.1.11.
План
Содержание
Введение
1.1 Операционный усилитель
1.2 Активные RC - фильтры нижних и верхних частот
1.2.1 Реализация фильтров первого порядка
1.2.2 Реализация фильтров второго порядка
1.3 Активные полосовые RC-фильтры
Литература
Введение
В активных фильтрах, или фильтрах с обратными связями, используется параллельное соединение и другие виды соединений четырехполюсников. Четырехполюсник, по которому сигнал проходит с входа на выход, является неселективной цепью с коэффициентом передачи, не зависящим от частоты. В качестве такого четырехполюсника часто используют операционный усилитель. Четырехполюсник обратной связи обычно содержит селективную цепь.
Список литературы
1. У. Титце, К. Шенк, Полупроводниковая схемотехника, М., Мир, 1982.
2. А.К. Лосев, Линейные радиотехнические цепи, М., Высшая школа, 1971.