вход Вход Регистрация



Различают сквозную и прямой передачи динамические характеристики (ДХ). Сквозной ДХ называется зависимость выходного напряжения (тока) от входной ЭДС сигнала (тока). Сквозная ДХ позволяет судить о нелинейных свойствах усилителя, с ее помощью оцениваются нелинейные искажения усилителя.

 

У линейного усилителя при отсутствии фазового сдвига между выходным и входным сигналами сквозная ДХ представляет собой отрезок прямой, проходящий через начало координат под определенным наклоном к оси абсцисс. Однако у реального усилителя линейный участок сквозной ДХ ограничен точками А и В (рис. 2.6, а). Это связано с тем, что ВАХ УЭ, являясь нелинейными, при сигнале, превышающем определенный уровень, не обеспечивают линейную зависимость между выходным напряжением и ЭДС, отчего и происходит «завал» сквозной ДХ.

Рисунок 2.6 – Динамические характеристики усилителя:

а – сквозная, б – прямой передачи

Если входное сопротивление усилителя, например ОУ или усилительного каскада на полевых транзисторах, превышает на два порядка и более сопротивление источника сигнала, то используют ДХ прямой передачи, которая представляет собой зависимость выходного напряжения усилителя от входного Uвых = f(Uвх) (рис.2.6, б). Поскольку входные каскады ОУ и УПТ выполняются по балансным схемам в виде дифференциальных каскадов (ДК), то далеко не всегда ДХ прямой передачи ДК и устройств на их основе проходит через начало координат. На практике ДХ прямой передачи чаще всего смещена вправо или влево, как показано на рисунке штриховой линией. В результате для балансировки ДК или ОУ приходится подавать ЭДС смещения, чтобы ДХ прямой передачи проходила через начало координат.

 

Случайные новости

2. ЭЛЕКТРОДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Электродные усилители предназначены для передачи напряжения, которая снимается накожными электродам, к входу медицинского измерительного аппарата. Поскольку электродный усилитель передает напряжение электроду относительно общей (нейтральной) точки, он не может быть выполнен в виде дифференциального усилителя. Исключение представляют случаи регистрация биопотенциалов с двух близ расположенных электродов. Дифференциальный усилитель используется для выделения разностного сигнала, который снимается с двух электродов. Естественно, что электродные усилители, которые одинаково' усиливают как разностные сигналы двух электродов, так и их среднего уровня, не должны превращать входные сигналы среднего уровня на разностные сигналы па входе дифференциального усилителя. Для этого коэффициенты передачи напряжения электродными усилителями должны быть идентичными с очень высокой степенью точности.

Допустимые отклонения значений коэффициентов передачи электродных усилителей можно определить таким образом.

Разностный сигнал на выходе двух электродных усилителей Uвых,p с коэффициентами передачи К1 и К2, вызванный входным сигналом среднего уровня Uвх,в определяется выражением:

 

 

, (2.1)

 

коэффициент передачи от сигнала среднего уровня на входе к разностному сигналу на выходе электродных усилителей Кр,в — выражением:

 

 

. (2.2)

 

Если К1 и К2 близкие к единице (повторителе напряжения), Кру= 1 и коэффициент режекцыи Не,в пары электродных усилителей имеет вид:

 

. (2.3)

 

Поскольку коэффициент режекцыи электродных усилителей должен быть больше коэффициента режекцыи H всего усилительного канала, то

 

 

. (2.4)

 

 

Такие высокие требования к идентичности коэффициентов передачи электродных усилителей и необходимость получения очень больших входных сопротивлений не могут быть обеспечены применениям простых оттоковых или эмитерних повторителей. Нужное использование более сложных схем, в частности операционных усилителей с большим входным и низким исходным

Если пациент соединен с корпусом с помощью нейтрального электроду, то можно считать Uвх,в ~ 50 мВ. Тогда

 

Коэффициент передачи операционного усилителя (рис. 2.1) К по инвектировонием входа [9]

 

(2.5)

 

 

 

Рисунок 2.1 – Операционный усилитель с подачей напряжения на неинвектированый вход.

 

где Кн — коэффициент передачи усилителя при разомкнутой цепи обратной связи; σ = Z1(Z1+ZF)— коэффициент передачи цепи обратной связи.

При ZF = 0, β = 1

 

(2.6)

 

По полученному (2.4) значению ΔΚ и самому большому возможному относительному отклонению ±b коэффициента передачи Кн операционного усилителе с разомкнутой цепью обратной связи от его паспортного значения можно определить минимальное значение паспортного коэффициента передачи Кн.

Поскольку

 

,

 

это по известным b и ΔΚ можно определить меньше всего допустимое значение Кн :

 

 

Учитывая, что b>>ΔΚ получаем

 

(2.7)

 

Например, при b - 0,2 и ΔΚ = 10-5 имеем

 

 

Выражение (2.7) позволяет определить меньше всего значение коэффициента передачи операционного усилителя без обратной связи. Для точных расчетов нужно учитывать зависимость коэффициента передачи операционного усилителя с обратной связью, включенного по входа, от коэффициентов F [10] и H.

Кроме необходимого значения коэффициента передачи Кн выбранный операционный усилитель согласно требованиям должен владеть весьма высоким входным низким исходным сопротивлением.

Как показали исследование, микросхема К284 УД1 обеспечивает требование идентичности коэффициентов передачи электродных усилителей, владеет большим входным и малым исходным сопротивлением и может быть использованная в электродных усилителях.

 

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру