Расчет по мгновенным значениям

Инвертирующий и неинвертирующий источники напряжения, управляемые напряжением

Проиллюстрируем методику расчета по мгновенным значениям на схемах, представленных на рис. 14.5, а, б, с чисто резистивными внешними цепями. Эти схемы широко используются на практике как почти идеальные источники ЭДС (источники выходного напряжения м_вых(?))> интенсивность которых пропорциональна величине входного напряжения u_BX(t).

Рис. 14.5. Источники ЭДС, управляемые напряжением:

а — схема инвертирующего источника напряжения; б — схема неинвертирующего источника напряжения Инвертирующий источник напряжения, управляемый входным напряжением (схема рис. 14.5, а). Пользуясь первым условием идеальности (р_а = = (р₆ = ф₀ = 0 (с учетом положительных направлений на рисунке), записываем следующие два равенства: i_x = u_BX/R_x, i₂ = ~u_mAX/R₂. Из второго условия идеальности ОУ (/_вх1 = 0) следует, что i_x = i₂, или u_xJR_x = ~u_mJR₂.

Для коэффициента передачи по напряжению получаем.

Отсюда следует, что.

Таким образом, выходное напряжение по форме подобно входному, а по знаку ему противоположно. Благодаря присутствию ОУ рассмотренная схема (см. рис. 14.5, а) по отношению к нагрузке, подключаемой к зажимам 2—2', обладает очень малым выходным сопротивлением (в идеале R_nhlx —? 0). Это приближает ее по свойствам к идеальному источнику ЭДС, величина которой зависит от напряжения на входе схемы.

Неинвертирующий источник напряжения, управляемый напряжением (схема рис. 14.5, б). Определим реакцию цепи и_вых(?), вызванную воздействием на ее входе напряжения u_BX(t).

1. Из условия (14.16) i_Bx2 ~ 0 следует равенство токов в резисторах и R₂:

из которого находим.

Вывод. Из соотношений (14.19) и (14.20) следует, что напряжение на выходе цепи, изображенной на рис. 14.5, б, по форме подобно входному напряжению и совпадает с ним по знаку. Выходное сопротивление данной схемы, как и предыдущей (см. рис. 14.5, а), определяется выходным сопротивлением ОУ, т. е. мало, /?_ных —* 0. Поэтому напряжение, подаваемое на выход следующего каскада, практически не зависит от параметров нагрузки. Цепь выполняет функции источника напряжения, близкого к идеальному (управляемого напряжением).