2 (2707)

Rys. 2.2. Wzmocnienie napięciowe wzmacniacza [4]

Wzmocnienie napięciowe wzmacniacza (z otwartą pętlą sprzi Jia zwrotnego) jest to zmiana napięcia wyjściowego pod wpływem zmian różnicowego napięcia wejściowego (U_E). Na rys. 2.2 pokazano tę zależność. Nachylenie charakterystyki w obszarze liniowym jest równe wzmocnieniu wzmacniacza. Poziomy nasycenia wynikają z poziomów napięć zasilających dany typ wzmacniacza.

W praktyce wymienione parametry mają skończone wartości (patrz Dodatek, tablica D.2.1).

W celu wysterowania wzmacniacza o bardzo dużej wartości wzmocnienia napięciowego, wymagana jest bardzo mała wartość napięcia wejściowego U_E (rys. 2.1).

Przy powyższych założeniach (tj. idealnego wzmacniacza) można napisać

stąd

oraz

U

'we =

weł

U_c

= 0

*we

l +1 +/ = o

^ŁU ^Ł12    *2

U

u_.

^ ~ z

12 2

i j _ we2 i _ wy

"" Z ’’    ‘² z

-11

Po przekształceniach

Z    Z

(2.1)

LL = i/ -—i/

wy    7 wcl 7 we2

11 12

Zakładając, że ^ = Z^ =    = R, otrzymujemy

^wy    ⁺    j{jO

Układ elektroniczny reaiizujący tę zależność nazywa się sumatorem — rys. 2.3 (pokazano przykład dla n składników operacji sumowania). W układzie tym wzmacniacz pracuje jako wzmacniacz odwracający (sygnał wejściowy podany jest do wejścia odwracającego — oznaczonego znakiem minus).

Zakładając dodatkowo, że Z_]2 = z wyrażenia (2.1) otrzymujemy zależność opisującą wzmocnienie napięciowe wzmacniacza odwracającego

^2

U

wy

Z

Jeżeli sygnał wejś. wy jest doprowadzony do wejścia nieodwracającego (+) -rys. 2.4 — (przy założeniach jak powyżej) wzmocnienie napięciowe układu jest opisane zależnością

U

u

1 +

Z,

wcl

Aby uzyskać w układzie wzmacniacza nieodwracającego bardzo dużą wartość rezystancji wejściowej i małą wyjściową, impedancja Z_n winna być nieskończenie wielka (rys. 2.5). Jest to tzw. układ wtórnika napięciowego — wzmocnienie napięciowe jest równe jedności.

Zi

Rys. 2.3. Wzmacniacz sumujący (sumator) [4]

i

Rys. 2.4. Układ wzmacniacza nieodwracającego [4]

&

Rys. 2.5. Układ wtórnika napięciowego (4)

Zakładając ponadto, że:

jwC

Z,₂ =

zależność (2.1) przyjmuje postać:

K “ Kl _

(m    j^71*™**™

gdzie: k₀ = -1 IRC.

Układ spełniający ten warunek jest wzmacniaczem całkującym (integratorem).

41