Задача 1.Входное сопротивление неинвертирующего усилителя бесконечно, так как через его клеммы не течет ток.
Тем не менее, инвертирующий усилитель обладает конечным входным сопротивлением.
Дано: Команда 1: R1 = 4000Ω и R2 = 1000Ω. Команда 2: R1 = 14000Ω и R2 = 2000Ω. Команда 3: R1 = 8000Ω и R2 = 3000Ω. Команда 4: R1 = 1000Ω и R2 = 4000Ω. Команда 5: R1 = 12000Ω и R2 = 6000Ω. Команда 6: R1 = 3000Ω и R2 = 7000Ω. Команда 7: R1 = 11000Ω и R2 = 1000Ω. Команда 8: R1 = 4000Ω и R2 = 12000Ω. Команда 9: R1 = 9000Ω и R2 = 4000Ω. В этой задаче мы рассмотрим, как входное сопротивление зависит от коэффициента усиления операционного усилителя. Каково входное сопротивление V_i / I_i, в Ом, этого усилителя, если А) A = 10? Б) A = 100?
В) A = 100000?
Задача 2.Часто требуется определить точность источника тока в цепи. Одним из способов является применение операционного усилителя, который позволяет точно контролировать ток через неизвестную нагрузку (Load). Следующая схема очень удобна решения этой задачи.
Например, предположим, что мы должны точно определить ток через нагрузку (i = 5 мА), которая представляет собой сопротивление, но величина сопротивления не очень хорошо контролируется. Предположим также, что у нас есть источник напряжения V = 5В, но он немного "китайский": при протекании тока через него более 0,1 мА, без дыма дело не обойдется. А) В схеме, приведенной выше, необходимо выбрать резистор сопротивлением R, для решения нашей задачи. Предположим, что ОУ является идеальным (А = ∞).
Конечно, наш реальный ОУ несовершенен во многих отношениях. Например, он запитывается двумя силовыми линиями с напряжением ± VS = (10,11,12,13,14,15,16,17,18)В, так что реальная схема примерно так:
ОУ не может выдать на выходе напряжение, превышающее питающее. Б) Учитывая вычисленное выше значение R, каково максимальное сопротивление нагрузки, в Ом, при котором источник напряжения сможет работать? Еще одной проблемой является то, что значение коэффициента усиления ОУ на самом деле конечно. Предположим, что А = 100. В) Используя вычисленное значение R, и предполагая, что сопротивление нагрузки равно (180, 220, 270, 330, 390, 470, 560, 680, 820)Ω, какой фактический ток (в амперах) будет идти через нагрузку?
Задача 3.Иногда бывает необходимо сделать точные измерения света. Такие измерения часто делаются с помощью кремниевого фотодиода.Кремниевый фотодиод производит очень небольшой обратный ток, который пропорционален количеству света, который на него падает. Если освещенность 100 лк падает на фотодиод (например, S1336-5BQ) , то появится ток около 4.5мкA, но это происходит только в небольшом диапазоне напряжений. Так что мы должны считать значение этого тока и усилить его до легко измеряемой величины. Мы также должны поддерживать постоянное напряжение на клеммах диода. Первое нападение на сокращение этой проблемы заключается в следующем:
Предполагая, что ОУ идеальный, какое сопротивление R необходимо использовать для получения чувствительности Команда 1: 0.8В/100лк? Команда 2: 1.0В/100лк?
Команда 3: 1.2В/100лк?
Команда 4: 1.4В/100лк?
Команда 5: 0.6В/100лк?
Команда 6: 2.0В/100лк?
Команда 7: 1.6В/100лк?
Команда 8: 0.7В/100лк?
Команда 9: 1.8В/100лк?
|
