Регулирование коэффициента передачи усилителей на ОУ

М.ШУСТОВ, г.Томск. E-mail: mas@go.ru

(Окончание. Начало в №№9-10/11)

Хорошо известно, что коэффициент передачи операционного усилителя в типовом неинвертирующем включении определяется как 1+R2/R3, т.е. ни при каких обстоятельствах он не может быть меньше единицы. Сделать управляемый аттенюатор с регулируемым коэффициентом передачи от О до 1 удалось Ф.Енсену [9], который использовал сдвоенный потенциометр в выходных цепях усилителя (рис.26). Характеристика усилителя приведена на рис.27. Главным элементом, регулирующим общий коэффициент передачи устройства, является сдвоенный потенциометр R3-R4 (рис.26). Потенциометр включен таким образом, чтобы при увеличении сопротивления R3 доля напряжения, снимаемого с движка потенциометра R4, возрастала. Отметим, что подобное устройство можно было бы реализовать гораздо проще, использовав в качестве регулятора всего один потенциометр.

Усилитель на рис.28 [7] позволяет при использовании одного потенциометра регулировать уровень выходного сигнала в пределах от -К до К (дБ).

Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя Кус можно определить как: Кус=1+(хR3/R1)

Напряжение в точке А равно Uа=Uвх•Кус.
Напряжение на выходе устройства: Uвых=(Uа/(1+х•(R3/R4)))

Следовательно, итоговый коэффициент передачи устройства при условии R1=R4=R можно найти из выражения: К=20lg(R+xR3/(R+(1-x)•R3))

На рис.29 показана зависимость К(х) при R1=R4=R=2кОм, R3=200кОм (R2=1 МОм). При R3>>R и x=0,1...0,9 можно воспользоваться приближенной зависимостью: К=20lоg(х/(1-х))

Усилитель Вудварда (рис.30) [10] выполнен на двух операционных усилителях, его коэффициент передачи не зависит от номинала регулирующего элемента (потенциометра R2)и определяется как:
К=((1-х)/х)•(R3/R1), х не равно 0.
Регулировочные характеристики усилителя приведены на рис.31.