Курсовая работа: Усилитель мощности электрических сигналов

Пусть I₀ = 0,001 мкА, тогда >> 1 мкА, следовательно =10 мкА

,

R₂ << R_вх , R_вх = 1МОм

, так как к₀ →∞, то

5. Разработка и расчет входного каскада

Данный каскад также будет построен на операционном усилителе. Только в отличие от предыдущего каскада мы выбираем масштабирующий усилитель без инвертирующего сигнала. Это каскад согласовывает высокое входное сопротивление сигнала с каскадом, обладающим более меньшим входным сопротивлением.

Операционный усилитель охвачен отрицательной последовательной обратной связью по напряжению.

Рисунок 19 - Принципиальная схема входного каскада.

5.1 Выбор операционного усилителя

Выберем операционный усилитель К140УД6, у которого

U_см = 10 мВ, I_вх = 30 нА, ΔI_вх = 10 нА, U_п = (5-17)В, I_пот = 4 мА, R_вх =1МОм, к_ос.сф. =70 Дб, R_{н, min} =1кОм.

5.2 Расчет масштабирующего усилителя без инвертирования сигнала

При анализе усилительных свойств схемы на операционном усилителе будем считать, что

;

так как , откуда получим

.

Также ,

из предыдущего каскада имеем U_вых = 5 мВ, а U_вх = 5 мВ, откуда

Теперь рассчитаем R₁ и R₂ :

Зададимся произвольным значением R₂ при условии R₂ >>R_{н min} ,

Так как R_{н min} = 1 кОм , откуда

С другой стороны

>>I₀

, >>10³ I₀

Пусть I₀ = 0,001 мкА, тогда >> 1 мкА, следовательно, =10 мкА