Amplificator de tensiune controlat

Amplificator de tensiune controlat

Circuitul din figura 3.11 reprezinta un exemplu de realizare practica, in aplicatiile discrete, a circuitului de liniarizare cu diode, din figura 3.5. El este completat la iesire cu un convertor curent tensiune cu amplificatorul operational A.

Pentru a deduce expresia transferului de tensiune trebuie, mai intai, deduse expresiile curentilor i_s si I_D din relatia (3.17).

αRp

Figura 3.11

Potentiometrul P din figura 3.11 a fost introdus pentru a crea cale de inchidere pentru curentul de polarizare I_D. In acelasi timp, el este util si pentru compensarea marimilor de decalaj echivalente de la intrare, care apar datorita neimperecherilor intre diodele de liniarizare, tranzistoarele etajului diferential de intrare si datorita rezistentei finite a sursei de semnal.

Calculul aproximativ al curentilor de punct static se poate face de pe figura 3.12. daca marimile de decalaj de la intrare sunt rezonabil de mici, atunci practic α ≈ 0,5. Daca αR_P << R_S atunci

αR_P || R_S ≈ αR_P ≈ (1 - α)R_P = R_P / 2 (3.23)

In aceste conditii se obtine

(3.24)

Daca in plus, R_D >> R_P / 4, atunci se poate retine pentru I_D expresia

(3.25)

1-αRp

αRp

Figura 3.12

Se observa ca valorile din schema ale componentelor satisfac bine aproximatiile care s-au admis pentru relatia (3.25).

Schema pentru calculul curentului de semnal i_s este prezentata in figura 3.13a. Daca α ≈ 0,5 si R_D >> + R_P /2, atunci schema se poate echivala ca in figura 3.13b.

RD

αRp

Rs

(1-α)Rp

Figura 3.13

Daca acum se admite ca R_S >> R_P / 2, , atunci rezulta

(3.25)

Facem observatia ca aceasta valoare este de doua ori mai mica decat valoarea i_s ≈ v_s / R_S care s-ar obtine, intr-o prima aproximatie, printr-o inspectie neglijenta a schemei care ar presupune doar ca terminalul din dreapta al lui R_S este practic la masa.

Introducand (3.25) si (3.26) in (3.17) se obtine

(3.27)

Curentul i_L circula practic in intregime prin R_L si provoaca la iesirea amplificatorului operational tensiunea

(3.28)

Prin utilizarea convertorului curent - tensiune cu amplificatorul A in configuratie cu reactie negativa, s-au anulat practic variatiile de tensiune de la iesirea amplificatorului de transconductanta. In acest fel se inlatura o cauza importanta de distorsionare a semnalului. Astfel, aceasta solutie de conversie este de preferat fata de cea din 3.7.