Операционные усилители

Некоторые типичные схемы с операционными усилителями

4.29. Генератор, управляемый напряжением

На рис. 4.75 показана схема, заимствованная из рекомендаций по применению ИС нескольких фирм - изготовителей. ИС₁ представляет собой интегратор, который устроен таким образом, что ток заряда C₁ (U_вх/200 кОм) изменяет свой знак, а не амплитуду в зависимости от состояния транзистора Т₁ (находится в режиме проводимости или отсечки). Схема ИС₂ образует триггер Шмитта с пороговыми уровнями, равными 1/3U₊ и 2/U_-. Транзистор T₁ - это n- канальный полевой МОП - транзистор, который выполняет здесь роль переключателя; его использовать проще, чем схему на биполярных транзисторах, выполняющую такие же функции, но на всякий случай здесь же показана схема с использованием транзисторов n-р-n - типа. И в том, и в другом случае нижний конец резистора R₄ заземлен при высоком уровне напряжения на выходе и разомкнут при низком уровне на выходе.

Pиc. 4.75. Генератор управляемый напряжением.

Особенность этой схемы состоит в том, что она запитана от единственного источника положительного напряжения. В ИС типа 3160 (отличается от 3130 наличием внутренней коррекции) в качестве выходных используются полевые транзисторы, благодаря которым напряжение на выходе изменяется в пределах между потенциалом земли и U₊; при этом пороговые уровни в триггере Шмитта задаются точно и не имеют погрешности смещения, как это происходит при использовании в ОУ обычного выходного каскада, у которого пределы изменения выходного сигнала не заданы точно. В приведенной схеме частота и амплитуда треугольного сигнала стабильны. Обратите внимание, что частота зависит от отношения U_вх/U₊; это значит, что если напряжение U_вх формируется из напряжения U₊ с помощью резистивного делителя (образованного, например, некоторым резистивным преобразователем), то входная частота не будет изменяться с изменением U₊, а только с изменением сопротивления.

Упражнение 4.13. Покажите, что выходная частота определяется выражением ƒ(Гц) = 1501/U_вх/U₊. Заодно проверьте, чему равны пороги в триггере Шмитта и токи в интеграторе.

Частотная коррекция усилителей с обратной связью