ПРИЛОЖЕНИЕ 3

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

А - коэффициент усиления по напряжению дифференциального сиг

нала без обратной связи К - коэффициент усиления замкнутого контура (усиление при наличии обратной связи) Асе - коэффициент усиления синфазного напряжения Ко. с - коэффициент усиления с обратной связью Ко. с. и ~ идеальный коэффициент усиления с обратной связью Ко, с (0) ~ коэффициент усиления с обратной связью на низкой частоте Кр - коэффициент усиления усилителя без обратной связи

воляет компаратору выявить точное значение уровня входного напряжения-независимо от направления, по которому входное напряжение приближается к этому уровню; 5. R2 = 40 кОм, = 100 кОм; 6. R, = 70 кОм, /Ji = = 24,6 кОм,/?з = 55,4 кОм,/?4 = 1,16 кОм, /?б = 5,28 МОм; 7. /?/ 1кОм = /?д = 12 кОм; 8. При каждом испытании поменяйте местами инвертирующий и неинвертирующий входы; 9. Должны быть использованы только два значения сопротивлений резисторов (или одно, если 2R получается в результате последовательного соединения двух резисторов с сопротивлением R); 10. Достоинство: скорость, недостаток, сложность, если нужно преобразовать много разрядов; 11. Результат преобразования представляет собой отношение отсчетов, полученных в течение времени преобразования; 12. См. стр. 361- 363; 13. Преобразовывать итерируемые цифровые разряды в аналоговое напряжение для сравнения с f/вх; 14. Коммутация в АЦП и ЦАП, автоматическое тестирование, установка коэффициента усиления за счет коммутируемого конденсатора, коммутируемый конденсаторный компаратор, при передаче сигналов; 15. Достоинство: усиливает сигналы постоянного тока, недостаток: шумы, возникающие при коммутации; 16. Достоинство: работа с одни , источником питания, недо,статок: меньшая точность; 17. Rs = 476,7 кОм; Ro. с - = 226,7 кОм, Rl = 11,33 кОм, С, = 0,047 мкФ, Cj = 0,053 мкФ; 18. /?з = = 186 кОм, Ro. с == 86 кОм, Rl = 6,65 кОм, Ге = 520 Ом, С, = 0,37 мкФ, Са = 0,53 мкФ; 19. т = 50 мкс, h = 40 мкс, = 10 мкс, Ra = 43,27 кОм, /?в = 14,43 кОм; 20. Сг = 0,487 мкФ; 21. == 36,36 мкс; 22. е,-62 = = 12,47 мВ; 23. Rs = 2,5 кОм; 24. Ry = 400 кОм; 25. Защита входа заключается в задании на экран входных проводов потенциала f/cc Это предотвращает. появление емкостного затухания входного сигнала вследствие того что емкость между проводом и экраном уже оказывается заряженной; 26. См. стр. 399-400; 27. Трансформаторная или оптическая связь.

Глава 12

1. Тепловое возбуждение носителей тока; 2. Дискретная природа носителей тока вызывает вариацию из числа, проходящего в единицу времени в любом потоке носителей тока. Эта вариация числа носителей создает шум; 3. Амплитуда шума ~1 ; 4. Амплитуда сигнала/амплитуда шума или мощность сигнала/мощность шума; 5. Логарифм отношения (сирнал/шум на выходе) к (сигнал/шум на входе); 6. См. стр. 414; 7. Большие токи должны возвращаться к земле по отдельным проводам от сигнальных проводов; 8. 4,06 мкВ; 9. 40 пА; 10. 4,1 мкВ; И. Использование ОУ с низким уровнем шумов, минимизация сопротивлений, использование только необходимой ширины полосы пропускания.

Кр (0) - коэффициент усиления усилителя без обратной связи на низкой частоте

коэффициент усиления стабилизирующего усилителя £/If an т,п,чй - напряжение пробоя коллектор - эмиттер при отключенной базе емкость

корректирующая емкость

коэффициент ослабления синфазной составляющей ошибка

ошибка, отнесенная (приведенная) ко входу частота

сопрягающая (граничная) частота среза (могут обозначаться

/Сет. у - Кэо проб

КОСС-е евх-f

fl. fz, fn и т. п.)

to. с. fc. о. с - сопрягающая (граничная) частота при наличии обратной связи

частота среза

частота среза при наличии обратной связи коэффициент передачи эмиттерного тока транзистора коэффициент усиления транзистора в схеме ОЭ ток

ток смещения

ток утечки между эмиттером и базой при малом обратном напряжении

максимальный ток нагрузки по каталогу отраженный ток в схеме токового зеркала

fcp fcp. о. с

213

/см

/бэо~

/н. макс /з-/сдв ут. Д' h

Ig, log-In -

Кш - Швх-Швых-fwMH -

Q-R-

/?к. /?корр - Гц, Гэ -

о.с - вых / ~ Sn-

t - т-лг-и-

и

входной ток сдвига ток утечки диода при малом обратном напряжении

1ЮСтояниая БольцМана логарифм по основанию 10 логарифм по основанию е

петлевое усиление . -

коэффициент (фактор) шума

шум на входе

шум на выходе

частота следования импульсов

заряд или добротность активного фильтра

сопротивление

корректирующее сопротивление

дифференциальное сопротивление диода или эмиттерного перехода

резистор обратной связи

выходное сопротивление источника неизменного тока

наклон логарифмической амплитудно-частотной характеристика

фильтра порядка п

температура перепад температур напряжение

напряжение эмиттер - база

напряжение база - эмиттер . . .

ПРИЛОЖЕНИЕ И СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

Активный фильтр: схема на базе ОУ, обычно состоящая из ОУ с различными цепями обратной связи, которая используется в качестве фильтра нижних частот, верхних частот, полосового, режекторного нли заграждающего.

Аитилогарифмический усилитель: схема, выход которой пропорционален экспоненциальной функции от входного сигнала.

Входное напряжение сдвига t/сдв: небольшие нежелательные сигналы, генерируемые внутри усилителя, вызывающие появление напряжения на выходе при отсутствии сигнала на входе. Первичным источником t/сдв является разность напряжений база - эмиттер дифференциальных входных транзисторов в биполярлых транзисторных усилителях и разрюсть напряжений затвор - исток усилк. члей с полевыми транзисторами на входе.

. Входной ток\ !1,вига /сдв: разность токов смещения на инвертирующем и не-инвертнрующе!\ входах ОУ.

Датчик (первичн?-1Й преобразователь): устройство, преобразующее физический параметр (давле1е, температура и т. д.) или изменение параметра в электрический сигнал или его изменения

Декада: интервал, на котором происходит увеличение или уменьшение Б 10 раз какой-либо величины (обычно частоты).

Детектор нуля: схема, в которой выходной сигнал меняется всякий раз, когда входной сигнал проходит через нуль.

Диаграмма Боде: кусочно-линейная аппроксимация амплитудно частотной характеристики, обычно вычерчиваемая на логарифмической бумаге. Диаграмма Боде дает на частоте сопряжения ошибку в 3 дБ (для звеньев 1-го порядка).

Дифференциальный интегратор: схема ОУ, которая интегрирует разность двух входных сигналов.

КЭО- максимальное напряжение коллектор - эмиттер при отключенной базе Ucc - синфазное напряжение £/д - напряжение на диоде

t/д - напряжение между инвертирующим и неинвертирующим входами

и а. у - напряжение начальных условий интегратора (напряигение интегратора в режиме возврат )

t/сдв - напряжение сдвига на входе

£/ст-напряжение пробоя стабилитрона

V - скорость нарастания

а - коэффициент затухания в активных фильтрах Р - коэффициент передачи цепи обратной связи 8 - фазовый сдвиг ;

взап - запас по фазе

Дифференциатор разности: схема ОУ, которая дифференцирует разность сигналов, приложенных к двум входам.

Запас по фазе: разность между фазовым сдвигом сигнала при прохождении системы и фазовым сдвигом, при котором система теряет устойчивость (начинает генерировать), в градусах или в радианах.

Защита входа: подсоединение экранирующих оплеток входных проводов к синфазному напряжению на 1входе.

Идеальный коэффициент усиления ОУ с обратной связью Ко. с. в: отношение сопротивлений резисторов цепи обратной связи, определяющих коэффициент усиления схемы ОУ (взятое с соответствующим знаком). Например, для инвертора Ко. с. и = -Ro. c/Ri.

Измерительный усилитель: схема ОУ, спроектированная для работы в качестве усилителя с дифференциальным входом, имеющая высокое Rbx, малую ошибку из-за напряжения сдвига, высокий коэффициент усиления и очень высокий КОСС.

Изолирующий усилитель: усилительная система, которая не имеет гальванических связей между входной и выходной частями (в том челе отсутствует общая шина земли).

Инвертирующий сумматор: схема- сумматора на ОУ, инвертирующая сумму двух или большего числа входных сигналов.

Инвертирующий усилитель: ОУ с обратной связью, у которого входное и выходрюе напряжения находятся в противофазе.

Интегратор: схема, выходное напряжение которой пропорционально интегралу по времени от входного сигнала.

Канал с прерыванием (сигнала): часть схемы усилителя со стабилизацией прерыванием (МДМ-усилитель), которая содержит цепь прерывателя, усилитель переменного тока и синхронный детектор с фильтром.

Компаратор: схема, логический выходной сигнал которой показывает, какое из двух напряжений, приложенных к ее входам, больше (или меньше).

Компенсация сдвига: применение внешней или внутренней регулируемых цепей для устранения присущего усилителю напряжения сдвига.

Коэффициент затухания: указывает частоту, на которой характеристика активного фильтра спадает на 3 дБ относительно центральной части.

Коэффициент передачи цепи обратной связи р (глубина обратной связи): доля выходного напряжения, прикладываемая ко входу с помощью цепи от рицательрюй обратной связи. Коэффициент передачи обратной связи - это величина, обратная идеальному коэффициенту усиления замкнутого контура:-

Р= 1/Яс.с.и.

Коэффициент ослабления синфазного сигнала КОСС: величина, используемая для характеристики коэффициента усиления синфазного сигнала в ОУ, Показывает улучшение отношения дифферерщального и синфазного сигналов, КОСС = А/Асс.

Коэффициент усиления замкнутого контура Кс.о- коэффициент усиления ОУ по напряжению при наличии обратной связи.

Коэффициент усиления при разомкнутой петле (контуре обратной связи): коэффициент усиления по напряжению ОУ. Коэффициент усиления по напряжению ОУ без обратной связи.

Коэффициент усиления синфазного напряжения Лес: коэффициент усиления

ОУ для сигналов, прикладываемых одновременно к инвертирующему и леин-вертирующему входам и имеющих одинаковое напряжение и одинаковую фазу.

Коэффициент (фактор) шума: мера шума, добавляемого в систему данной схемой: 10 log (отношение входного сигнала к шуму/отношение выходного сигнала к шуму).

Логарифмический усилитель: схема, выходной сигнал которой пропорционален логарифму входного.

Масштабирующий сумматор: сумматор, который наряду с суммированием входных сигналов также усиливает каждый из них в заданрюе число раз.

Наводка: электромагнитные сигналы, воспринимаемые схемой от внешних источников. Примером может служить влияние шумов двигателя мощного станка на телевизионное изображение.

Неидеальный операционный усилитель: ОУ, у которого Rbx<oo, Л<оо и Явых > 0. Идеальных ОУ не бывает.

Неинвертирующий усилитель: схема ОУ с обратной связью, у которой входное и выходное напряжения совпадают по фазе.

Обратная связь: приложение части выходного напряжения ОУ на его вход с помощью резистивного делителя.

Ограничитель: цепь, подключаемая параллельно цепи обратной связи ОУ, которая предотвращает возможность выхода выходного напряжения ОУ за заданные пределы, обычно меньшие, чем питающее напряжение.

Октава: диапазон параметра, для которого верхнее значение отличается от нижнего в два раза.

Оп)ационный усилитель (ОУ): многокаскадный усилитель с дифференциальным входом, который по своим характеристикам приближается к идеальному усилителю.

Отношение сигнал/шум (с/ш): отношение сигнала к шуму, т. е. частное мощность сигнала/мощность шума .

Отрицательная обратная связь: обратная связь, при которой часть выходного напряжения прикладывается ко входу в противофазе с входным сигналом. у

Петлевое усиление: V .роизведение коэффициента усиления разомкнутого усилителя и коэффициент д передачи цепи обратрюй связи -Ярр или Л р. Пиковый детектор: сАма, которая выделяет и хранит максимальное значение приложенного входа^ого напряжения.

Повторитель напряжение: схема ОУ, у которой все выходное напряжение обратно подается на инртирующий вход. Входное напряжение подается на неинвертирующий вход. Схема имеет коэффициент усиления, равный единице.

Произведение усиления на полосу пропускания: произведение коэффициента усиления на частоте сопряжения на эту частоту. Если наклон -6 дБ/октава, то это произведение неизмеирю при изменении частоты сопряжения. .Пропорциональное регулирование: управление объектом, при котором выходное напряжение управляющей системы пропорционально разности между заданным значением (уставкой) и сигналом на выходе объекта. Также называется замкнутой сервосистемой.

Прямой сумматор: суммирующий ОУ, который не имеет инверсного выхода или масштабирования суммируемых напряжений.

Расширенный дифференциатор: схема ОУ, представляющая собой комбина-дию усилителя и дифференциатора.

Расширенный интегратор; схема ОУ, представляющая собой комбинацию усилителя и интегратора.

Сервоусилитель; усилитель, используемый в следящей системе, обеспечивающий надлежащий ток и иапряжекие на нагрузке.

Синфазный сигнал: напряжение одной и той же фазы и амплитуды, одновременно прикладываемое к инвертирующему и неинвертирующему входам ОУ.

Скорость нарастания V: скорость нарастания для ОУ определяется как максимально возможное изменение его выходного напряжения в единицу времени.

Спад (наклон) амплитудно-частотной характеристики: скорость, с которой коэффициент усиления усилителя уменьшается с ростом частоты, обычно дается в децибелах на октаву или декаду.

Стабилизация прерыванием: процесс, при котором температурный дрейф напряжения сдвига ОУ преобразуется в переменный ток (модуляция), уси-ошвается и обратно преобразуется в напряжение постоянного тока (демодуляция) и затем прикладывается ко входу основного усилителя таким образом, чтобы уравновесить исходный дрейф напряжения сдвига.

Стабилизирующий усилитель: усилитель переменного тока с низким значением напряжения сдвига в канале прерывания, используемый для усиления модулированного сигнала ошибки.

Сумматор: схема включения ОУ, выходное напряжение которой представляет собой алгебраическую сумму двух или большего числа входных напряжений.

Сумматор-вычитатель: схема ОУ, выход которой есть алгебраическая разность двух сумм.

Суммирующая схема: любой сумматор илн линейная схема, объединяющая сигналы.

Суммирующий дифференциатор: схема ОУ, которая дифференцирует и суммирует производные двух и большего числа входных сигналов.

Суммирующий интегратор: схема ОУ, которая интегрирует и суммирует два или большее число входных сигналов.

Температурный дрейф входного тока сдвига Д/сдв/АТ : изменение входного тока сдвига на ГС.

Температурный дрейф по напряжению ДГ/сдв/ДТ : изменение напряжения сдвига на входе на ГС.

Тепловой шум (шум Джонсона): шум вызванный случайными движениями зарядов в проводящем материале под влиянием тепловой энергии, получаемой из окружающей среды.

Ток смещения: входной ток ОУ, базы биполярного каскада или ток утечки затвора входного каскада па полевом транзисторе.

Трехрежимный интегратор: схема интегратора, используемая для интегрирования сигналов очень низкой частоты (имеет три режима; задания начальных условий, интегрирования и останова - хранения).

Усилитель с дифференциальным входом: ОУ, включенный так, что схема реагирует на разность входных сигналов.

Усилитель с дифференциальным (балансным) выходом: тнп ОУ, который имеет дифференциальный вход и дифференциальный выход.

Усреднитель: инвертирующий сумматор, устроенный так, что его выход есть среднее от его входов.

Уставка: напряжение, используемое как опорное в регулировании. Это на-лряжение задает в системе желаемый уровень выходного сигнала объекта.

Устройство сжатия сигналов: схема, реакция которой на малые входные сигналы больше, чем на большие.

Фазовый детектор: схема, которая измеряет разность фаз двух входных сигналов одной н той же частоты.

Фазовая (частотная) коррекция: добавление ЛС-цепи к усилителю для предотвращения самовозбуждения.

Фликкер-шум в полупроводниковых материалах, который, как предполагают, вызван изменением скорости движения зарядов из-за дефектов в полупроводниковом материале.

Функциональный преобразователь: схема, которая обеспечивает заданную нелинейную реакцию на входное напряжение.

Частотная (фазовая) коррекция: добавление к ОУ ЛС-цепи для предотвращения потери устойчивости.

Частотная характеристика: график изменений коэффициента усиления по напряжению в зависимости от частоты.

Частота сопряжения: частота, при которой коэффициент усиления понижается на 3 дБ по отношению к его значению при низкой частоте.

Частота среза: частота, при которой А = 1 или Кр = 1.

Шум: термин, обычно используемый для обозначения электромагнитных явлений, возникающих вследствие случайных движений зарядов в проводящем материале. V,

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Активный фильтр 181

--Баттерворта 185-187

--Бесселя 189-191

--- биквадратный 201

--дифференциатор 145

---добротность 191

--- интегратор 133

-- каскадное соединение 213

-- параметр затухания 191

--Саллена и Кея 195, 202, 204

--с многопетлевой обратной

связью 196, 205

--Чебышева 187

Амплитудно-частотная характеристика 67

-- наклон 71

--при наличии обратной связи 77

Аналого-цифровой преобразователь 358

-- параллельный 358

--с двухтактным интегрированием 361

--- - поразрядным кодированием

Боде диаграмма 67 Бустер токовый 118, 243 Буферный повторитель 17

- треугольных колебаний 254

- управляемый напряжением 259

Дарлингтона схема 13, 269 Деления схема 169 Детектор 234

- нуля 235

- пиковый 234

- размаха сигнала 234

- фазовый 236 Децибелл 70

Дифференциальные уравнения, моделирование 151

Дифференциальный дифференциатор 151

- интегратор 139 Дифференциатор 142

- коррекция 143

- суммирующий 149

- усилитель 150 Дрейф температурный 53

- напряжения сдвига 53

- тока смешения 55 -- сдвига 55

Емкость паразитная 68, 99

Варикапные операционные усилители 60

Выборки - хранения схема 237 Выпрямители прецизионные 241

Генератор 250

- Вина 250

- пилообразных сигналов 256

- прямоугольных колебаний 252

Заграждающий фильтр 183 Заземление, особенности 415

Измерительный усилитель 388

--дифференциальный 390

---защита входа 394

-- - с изоляцией входа 399

-- установка усиления 393

Изолирующий усилитель 399

--в биомедицинском оборудовании 402 Интегратор 127

- двойной 141

- коррекция ошибки 132

- разностный 138

- реакция на сигналы 128-130

- реальный 131 - режимы 139

- суммирующий 137

- частотная характеристика 133 Источники 244

- напряжения 246

- тока 245

Ключ аналоговый 365 Компаратор 342

- гистерезис 345

- с коммутируемым конденсатором 368

--.окрюм 349

Компрессия сигнала 175 Конденсатор коммутируемый 368 Контроль автоматический 350 Коррекция частотная 89

---влияние на полосу пропусканил

92, 93

-- во входном каскаде 96

-- грубой силой 98

--дифференциатора 143

---запаздывания 90 93

-- интегратора 133

----подачей сигнала вперед 97 V

---фазовая 90-93 )

--эффект Миллера 95

Коэффициент ослабления синфазного сигнала КОСС 49

------измерение 52

- усиления 14

-- измерение 44

--синфазного сигнала 49, 423

----вызываемая погрешность,

---- измерение 52

Обратная связь 30

-- влияние на входное сопротивление 33

---- выходное сопротивление

---- полосу пропускания 77

--;--усиление 30

-- глубина 31

Ограничение тока 277

--на неизменрюм уровне 277

--с изменяющимся уровнем 279

Ограничения схемы 135-137 Операционный усилитель 9

--блок-схема 11

--- идеальный 9

--основные определения 9--16

-- цоколевка 13

Опорное напряжение 282 --источники 246, 294

Петлевое усиление 31 Полоса пропускания 67

--без обратной связи 67

-- влияние обратной связи 77

- - с обратной связью 79 Преобразователь нелинейный 171

- ток - напряжение 61 Пропорциональное управление (регулирование) 117

Проходной транзистор 269

Логарифмирования схема 161 Логарифма отношения схема получения 171

М-ДМ-усилители 57 Мостовая схема 51, 389, 399

Расширитель 177

Наводки перекрестные 414

Самовозбуждение схем с обратной

связью 81 Сигнал/шум (отношение) 413 Синтезатор функций 171 Смеситель сигналов 121 Смещения напряжение 14

- ток 14, 37, 45

-- компенсация 40

--вызываемый сдвиг 39

-- измерение 46

Скорость нарастания 87

--искажения 88

Стабилизаторы напряжения 265 --защита 275-280

--импульсные 303

-- линейные 269

--с повышением напряжения 309

-- типы 265

Стабилизация прерыванием 57

- при емкостной нагрузке 101 Сумматор 107

- инвертирующий 107

Предметный указатель

- масштабирование 109

- неинвертирующий 113 Сумматор-вычитатель 110

- сбалансированный 112

Таймер 378

- в режиме мультивибратора 380

--- одновибратора 382

Такометр 119 Токовое зеркало 372 Токоразрюстный усилитель 375 Ток сдвига 14

Уставка 118 Устарювка нуля 40

Фазово-частотная характеристика 69, 77

--при наличии обратной связи 77

Фазочувствительный выпрямитель 61 Фликкер-шум 412

Функциональный преобразователь 171

Цифро-аналоговый преобразователь 352

Умрюжения сигналов схема 167 Усиление с обратной связью 19-21 Усилитель 9

- антилогарифмический 166

- дифферерщнальный 21

---по входу 21

---- выходу 24

- инвертирующий 20

- неинвертирующий 18

- операционный 9 --схема И, 12

Шмитта триггер 345 Шоттки шум 411 Шум 410

- дробовой 411

- тепловой 410

- фликкер 412 Шум-фактор 413

Экранирование 394, 402, 414 Эмиттер - база, напряжение 161 Эмиттерный повторитель 243-244