Избирательный усилитель

Частотно-зависимая отрицательная обратная связь позволяет строить избирательные усилители. Пример такого усилителя приведен на рис. 10.11.

Рис.10.11. Схема избирательного усилителя с двойным Т-мостом.

В этой схеме в цепь отрицательной обратной связи включен «2Т-мост».

Передаточная характеристика цепи обратной связи β = U oc/ U вых приведена на рис.10.12.

Рис.10.12

На частоте квазирезонанса ω₀=1/(RC) коэффициент отрицательной обратной связи наименьший и коэффициент усиления достигает наибольшего значения (рис.10.13).

Рис.10.13. Амплитудно-частотная характеристика избирательного усилителя с «2Т-мостом» в цепи отрицательной обратной связи.

На рис. 10.14а приведена схема и АЧХ двойного Т-места.

Рис.10.14а. demo10_5. АЧХ 2Т-моста.

На рис. 10.14б приведена АЧХ, полученная в демонстрационном примере demo10_6. Участок АЧХ между визирными вертикальными линиями используется в избирательном усилителе.

Рис.10.14б. demo10_6. Амплитудно-частотная характеристика избирательного усилителя с «2Т-мостом» в цепи отрицательной обратной связи.

Другой пример избирательного усилителя с интегродифференциальной обратной связью (рис.10.14в).

Рис.10.14в.

Для этого усилителя АЧХ имеет вид кривой на рис. 10.11 с той разницей, что K(0)=0 (demo10_6d).

Частота квазирезонанса

Коэффициент усиления на частоте квазирезонанса (если U_выхm<U_{вых,макс})

Полоса пропускания ∆ f избирательного усилителя зависит от добротности Q

,

Граничные частоты полосы пропускания по уровню 0.707 (-3Дб) равны:

,

Триггер Шмитта широко применяется для преобразования медленно изменяющихся во времени сигналов в сигналы импульсной формы с короткими фронтами. Для этих триггеров характерен гистерезис передаточной характеристики (Рис. 19.1а).

Рис. 19.1. Триггеры Шмитта на основе операционных усилителей: а) –переходная характеристика триггера (гистерезис), б) — входное и выходное напряжения, в) — основная схема триггера Шмита.

Триггер имеет цепь положительной обратной связи (ПОС) из резисторов R₁ и R₂. При включении источника питания и нулевом напряжении на инвертирующем входе Vin=0 благодаря ПОС напряжение выходе ОУ Vout быстро достигает наибольшего. положительного значения (Vпос-Vin >0). На неинвертирующем входе создается напряжение V _ПОС =+-Vout*R1/(R1+R2)>0. ОУ находится в состоянии насыщения при Положительном напряжении на выходе.

При возрастании входного напряжения разность Vпос-Vin уменьшается, но выходное напряжение не изменится вплоть до момента времени, когда Vпос-Vin =0. Незначительное увеличение входного напряжения до Vпос-Vin <0 приведет к быстрому переходу ОУ в насыщенное состояние при отрицательном напряжении на выходе и Vпос станет отрицательным V _ПОС< 0.

Дальнейшее увеличение Vin не изменяет состояние ОУ. При уменьшении Vin до отрицательного значения, при котором Vпос-Vin >0 произойдет новый переход.

На рис. 19.2 приведен снимок с демонстрации. На осциллоскопе приведены кривые входного напряжения и напряжения ПОС.

Рис. 19.2.

Триггер Шмитта не запоминает своего состояния при нулевом напряжении входного сигнала.

Амплитудная характеристика триггера Шмитта отличается от АХ обычного усилителя очень малым динамическим диапазоном.