30 (269)

Ośla łączka

TECHNIKALIA

Biorąc to pod uwagę, należałoby minimalizować prąd wejściowy wzmacniacza odwracającego, czyli zwiększać wartości Ra, Rb, zachowując ich stosunek, ewentualnie zwiększyć prąd diody.

Choć podeszliśmy do problemu z innej strony, wniosek jest taki sam, jak przy rozpatrywaniu rezystancji dynamicznej.

A teraz fragment dla najbardziej dociekliwych: analizując sytuację bardzo ściśle, należałoby też uwzględnić zmiany prądu płynącego przez R1 pod wpływem zmian cieplnych napięcia Uf diody. Bo przecież zmiany napięcia Uf powodują zmiany napięcia na Rl, a to oznacza wahania prądu Ri pod wpływem temperatury. W niektórych tego rodzaju układach zamiast rezystora stosowane jest źródło prądowe według rysunku A5. Jednak nie zawsze jest to optymalne rozwiązanie. Po analizie rysunków U, W można zauważyć, że wzrost temperatury powoduje

1    - zwiększanie prądu II,

2    - zwiększanie prądu Is.

Mogłoby sic wydawać, że to poważny problem. Jednak po ® pierwsze, możemy te zmiany minimalizować przez: (a) zwiększanie napięcia zasilającego rezystor Rl i (b) przez zastosowanie dużych wartości R_A, Rb- Po drugie, problem ten dotyczy układu z rysunku 13 bez kalibracji. Trzeba natomiast podkreślić, iż jeśli przeprowadzamy precyzyjną kalibrację dwupunktową, np. w sposób opisany w ćwiczeniu, z wodą wrzącą i zamarzającą, to praktycznie całkowicie eliminujemy błąd wzmocnienia, wynikający z rezystancji dynamicznej diody (zmian prądu). Podczas takiej kalibracji korygujemy przecież wzmocnienie tak, żeby wyeliminować nie tylko wpływ rezystancji dynamicznej diody, ale też żeby dopasować się do rzeczywistego współczynnika

Rys. A5

termicznego konkretnego egzemplarza diody.

Choć w dwupunktowo skalibrowa-nym termometrze o takie błędy nie trzeba się martwić (większym problemem jest stabilność dlugoczasowa elementów), jednak w innych zastosowaniach warto pamiętać o tego rodzaju przyczynach błędów. Otóż generalnie trzeba wiedzieć, że wzmacniacz odwracający ma niezbyt dużą rezystancję wejściową (w klasycznym układzie równą rezystancji Ra), a to oznacza przepływ prądu wejściowego Is i zmiany tego prądu uzależnione od zmian napięcia wejściowego. Zapamiętaj, żc we wzmacniaczu odwracającym rezystancja wewnętrzna źródła sygnału dodaje się do rezystancji R_A, co zmienia wzmocnienie (rysunek Al). Aby minimalizować takie błędy, warto stosować możliwie duże wartości rezystancji R_A, Rb, jednak bez przesady - zazwyczaj wartość większej z nich z różnych powodów nie przekracza

u

we

i

a)

Rys. A6

1MO.

Analogiczny problem wystąpi, jeśli chcielibyśmy funkcje przesuwania i wzmacniania zrealizować ze wzmacniaczem nieod-wracającym. W zasadzie jest to możliwe, jednak prosty pomysł z rysunku A6 zazwyczaj nie jest akceptowalnym rozwiązaniem.

R

P1

P2<

b)

Czy już widzisz dlaczego?

Otóż wzmocnienie wzmacniacza nicod-wracającego zasadniczo wyznaczone jest przez stosunek Rb/Ra (G = Rb/Ra +1). Jednak w rozwiązaniu z rysunku A6, do rezystancji R_A dodaje się wypadkowa rezystancja połączonych równolegle „połówek” potencjometru. Pół biedy, gdyby była ona niezmienna, ale przecież zmienia się ona, zależnie od ustawienia suwaka potencjometru. Znów o wzmocnieniu zadecyduje szeregowe połączenie rezystancji R_A z rezystancją równoległego połączenia „połówek potencjometru”, co ilustruje rysunek A7. Patrząc z innej strony, przyczyną kłopotów jest spadek napięcia na rezystancji potencjometru pod wypływem prądu, płynącego przez Ra.

Analogicznie, jak przy wzmacniaczu odwracającym, błąd można byłoby zmniejszyć, minimalizując wartość rezystancji potencjometru w stosunku do rezystancji Ra- Czyli w razie konieczności należy zastosować potencjometr o jak najmniejszej wartości i rezystory o wartości jak największej. Jednak bardziej praktycznym rozwiązaniem byłoby zastosowanie wtórnika, według rysunku A8. Wtórnik ma bardzo dużą rezystancję wejściową (jak każdy wzmacniacz nicodwracający) i bardzo małą wyjściowy. Prąd płynący przez R_A, wpływający lub wypływający z wejścia wtórnika, nie wywoła żadnych zmian napięcia w' punkcie Z, więc w takim rozwiązaniu ustawienie potencjometru nie będzie mieć żadnego wpływu na wzmocnienie.

Rys. A7

=) r^1	Tn
	r^Rr'T

P2

^RA⁺(^RplH ^Rp2^

Rys. A8 o

30

Styczeń2010 Elektronika dla Wszystkich