Суммирующий усилитель

Суммирующие усилители можно применять для объединения нескольких сигналов путём их сложения или вычитания. Дифференциальный усилитель, обрабатывающий только два сигнала, является частным случаем суммирующего усилителя.

Напряжение на выходе схемы, показанной на Рис. 5.9,

Операционный усилитель в схеме суммирующего усилителя

Рис. 5.9. Операционный усилитель в схеме суммирующего усилителя.

На инвертирующий и неивертирующий входы такого усилителя можно подавать любое равное количество сигналов через резисторы с одинаковым сопротивлением.

Преобразование тока в напряжение

Используя фотодиод, резистор в цепи обратной связи и операционный усилитель, можно создать схему, измеряющую световой поток. Эта схема преобразует выходной ток фотодиода в напряжение; в цепь обратной связи данной схемы включается единственный резистор и (необязательно) конденсатор, как показано на Рис. 5.10.

На схемах показано, как при помощи операционного усилителя и одного резистора преобразовать ток в напряжение

Рис. 5.10. На схемах показано, как при помощи операционного усилителя и одного резистора преобразовать ток в напряжение. Схема измерения освещённости, приведённая слева, лучше подходит для прецизионных, а справа — для быстродействующих устройств.

В схемах, приведённых на Рис. 5.10, свет, попадая на фотодиод, вызывает протекание через него тока в направлении, обратном прямому смещению диода. При использовании КМОП операционного усилителя с высоким входным импедансом и очень малым (обычно меньше 200 пА) входным током смещения весь ток фотодиода /т протекает через резистор обратной связи R2.

Неинвертирующий вход операционного усилителя можно соединить с землёй, что позволяет отсчитывать все напряжения этой схемы относительно земли. Обе схемы работают только в том случае, если на входы ОУ допускается подача нулевого синфазного напряжения и не принимается во внимание темновой ток фотодиода при отсутствии светового потока. В отсутствие света уровень выходного сигнала усилителя с однополярным питанием в любом случае не будет нулевым, поэтому для решения данной проблемы можно использовать схему из Главы 3, показанную на Рис. 3.13.

Схемы, представленные на Рис. 5.10, с помощью фотодиода обеспечивают как прецизионное (схема слева), так и высокоскоростное измерение освещённости (схема справа). На схеме слева напряжение на фотодиоде близко к нулю и равно напряжению смещения операционного усилителя. Ток, протекающий через резистор Ri. является, в основном, результатом воздействия света на фотодиод.

Схема измерения освещённости, расположенная в правой части рисунка, лучше всего подходит для работы в быстродействующих цифровых цепях. При обратном смещении на фотодиоде (которое уменьшает паразитную барьерную ёмкость диода) схема может быстро реагировать на цифровые сигналы. В этой схеме протекает больший обратный ток фотодиода, что даёт на выходе усилителя более высокую погрешность при постоянном токе.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >