- Amplificatoarele de c.a. (curent alternativ)
realizate cu AO pot fi alimentate cu tensiune simpla sau dubla (diferentiala).
In cazul alimentarii AO cu tensiune simpla pentru cuplarea semnalului la amplificator
si culegerea semnalului amplificat trebuie sa se utilizeze condensatoare de
cuplaj.
- Amplificatorul de c.a. realizat cu AO poate
fi in configuratie inversoare sau neinversoare. In ambele cazuri trebuie sa
se asigure un potential al bornei de iesire egal cu 1/2 din tensiunea de alimentare
pentru ca semnalul amplificat sa poata executa o excursie simetrica in jurul
acestui potential. Existenta acestui potential impune conectarea condensatoarelor
de cuplaj a caror utilizare insa reduce banda de frecventa a amplificatorului
in zona frecventelor joase.
- In functie de configuratia aleasa se vor prezenta
relatiile de dimensionare a condensatoarelor de cuplaj. In rest, comportarea
circuitelor este identica cu cea prezentata pentru fiecare configuratie de
baza.
-
- A) Configuratia inversoare
- Configuratia inversoare
se prezinta in fig.1.17.a.
- Intre pinii de alimentare ai AO se conecteaza
sursa simpla de c.c. (curent continuu) Eb. In c.c. circuitul are aspectul
din Fig.1.17.b. Divizorul
de tensiune este alcatuit din doua rezistente de valori egale, R, care stabilesc
la intrarea neinversoare o tensiune de c.c. egala cu Eb/2. Din punct de
vedere a c.c. AO lucreaza ca un repetor de tensiune, astfel ca valoarea
de c.c. a tensiunii de iesire este egala tot cu Eb/2. Trebuie remarcat faptul
ca este absolut necesar sa se conecteze condensatorul Ci pe ramura de la
intrerea inversoare. Fara acest condensator, circuitul nu se mai comporta
ca un repetor din punct de vedere c.c. si nivelul de c.c. de la intrarea
neinversoare se va aplica cu (1+Rr/Ri), ceea ce poate cauza saturarea iesirii
AO sau limitarea amplitudinii maxime a semnalului amplificat.
-
- a) Amplificarea circuitului
- - pentru AO ideal si reactante neglijabile ale condensatoarelor de cuplaj
(fig.1.17.c.)
- pentru AO ideal si reactante capacitive diferite de 0 unde Fi reprezinta
frecventa limita inferioara
Functia de transfer reala pune in evidenta
existenta a doi poli la care corespund frecventele :
Daca frecventa polului este de 10 ori mai
mica decat frecventa limita inferioara, atunci influenta polului se poate
considera neglijabila. Punand conditia Fp = Fi/10, relatiile de dimensionare
a condensatoarelor de cuplaj devin :
Functionarea liniara are loc daca semnalul
de iesire se afla in domeniul de variatie de la aproximativ 1V la Eb-2V.
De exemplu, daca tensiunea simpla de alimentare este de 15V, functionarea
liniara are loc pentru variatia semnalului de ieshire cuprinsa intre 2V
si 13V, adica pentru o variatie de 11V varf la varf .
-
- b) Rezistenta de intrare a
amplificatorului
- - pentru reactanta neglijabila a condensatorului Ci este :
Rin = Ri + Rr / (1 + a)
- c) Rezistenta de iesire a
circuitului
- Rout = r0 / (1 + ab)
unde r0 reprezinta rezistenta de iesire a AO iar factorul de reactie este
:
b = Ri / (Ri + Rr)
-
- B) Configuratia neinversoare
- Configuratia
neinversoare se prezinta in fig.1.18.a.
Circuitul de c.c. este identic cu cel al amplificatorului inversor alimentat
de la o sursa simpla. Tensiunea de c.c. de la iesire este si in acest caz
egala tot cu Eb/2.
Functionarea amplificatorului
neinversor este asemanatoare cu cea a celui inversor
cu deosebirea ca semnalul se cupleaza la intrarea neinversoare prin intermediul
condensatorului C. In domeniul de frecvente in care condensatoarele au reactanta
neglijabila, circuitul echivalent de c.a. este prezentat in fig.1.18.b
.
-
- a) Amplificarea circuitului
- Pentru AO ideal si reactante neglijabile ale condensatoarelor de cuplaj
Aid = u0/ui - 1 + Rr/Ri
- Fata de configuratia inversoare,
in acest caz se folosesc trei condensatoare. Condensatoarele Ci si C0
se determina la fel ca la circuitul
inversor. Pentru a determina valoarea condensatorului C se observa
mai intai ca rezistenta de intrare este R/2, astfel ca se poate scrie
C = 10/pifiR
- Discutia referitoare la tensiunile de saturatie de la amplificatorul inversor
este valabila si in cazul amplificatorului neinversor.
- b) Rezistenta de intrare a amplificatorului
- - pentru reactanta neglijabila a condensatorului C este : Rin = R/2
-
- c) Rezistenta de iesire
- Rout = r0/(1+ab)
unde r0 reprezinta rezistenta de iesire a AO iar factorul de reactie este :
b= Ri/(Ri + Rr) -
- Cele doua configuratii au un element comun important: din cauza codensatoarelor
de cuplaj care separa componenta de c.c. de cea de c.a., offsetul si curentii
de polarizare a intrarilor nu ridica probleme deosebite. Este foarte important
insa sa se asigure caile de c.c. pentru circulatia curentilor de polarizare
a introrilor AO.
