Главная Материалы Новости Форум Поддержать сайт     

О согласовании


       Пусть у нас есть схема состоящая из источника сигнала и нагрузки. На рис.1 источник сигнала представлен в виде источника напряжения (за него отвечают элементы E и r), а нагрузка представлена в виде элемента R. Где r – внутреннее сопротивление источника напряжения. В примере с измерением ЭЭГ (см. здесь) источником сигнала будет кожа головы с прикреплённой к ней электродами – с них мы снимаем биопотенциалы (сигналы) пациента, нагрузкой является вход усилителя на который и подаётся сигнал от источника.
       Как известно по заданной ЭДС (E) источника напряжения можно определить силу тока (I) через сопротивление (R) подключенное к данному источнику напряжения: I = E/(r+R).

схема
                                                               рис.1

Напряжение на входе усилителя будет равно: U = I*R = E*R/(r+R) = E/(r/R+1). Если у нас внутреннее сопротивление источника напряжения r в сотни и тысячи раз больше чем R, то напряжение U на входе усилителя будет исчезающе мало т.к. r/R>>1. Таким образом получается, что сигнал на входе усилителя при достаточно большом сопротивлении источника напряжения становится исчезающе малым, не различимым на фоне шумов ("тонет" в шумах). Чтобы этого избежать применяют согласование. Для этого, например, между источником сигнала и усилителем включают так называемый повторитель напряжения (см. рис.2, а также здесь на рис.5b).

подключение через повторитель
                                                               рис.2

У повторителя входное сопротивление огромно – часто соизмеримо, а то и больше сопротивления источника сигнала (источника напряжения). В итоге получается, что для источника сигнала "роль" сопротивления R здесь "играет" огромное входное сопротивление повторителя и Uвх = E/(r/Rвх+1). Так как при хорошем повторителе r/Rвх < 1, то на этом самом Rвх (на входе повторителя) напряжение Uвх уже практически не отличается от E. Далее, так как мы имеем дело с повторителем, то на его выходе напряжение так же будет равно Uвх, которое практически равно E. Выход повторителя мы подключаем ко входу усилителя (к R) и теперь выход повторителя "играет роль" источника сигнала-напряжения величиной E для усилителя. То есть теперь Rвых повторителя "играет роль" r, а R – входное сопротивление усилителя. Но т.к. у повторителя выходное сопротивление чрезвычайно мало (в идеале стремится к нулю), а входное сопротивление усилителя по сравнению с источником сигнала таким образом велико, то получаем, что Rвых/R < 1, а значит на входе усилителя мы получаем напряжение U = E/(Rвых/R+1) примерно равное E. То есть теперь напряжение на входе усилителя "не тонет" в шумах. Таким образом для согласования источника сигнала и усилителя мы между ними включили повторитель с огромным входным и малым выходным сопротивлениями.
       Итак, здесь описана суть проблемы, для устранения которой был изобретён технический приём, названный в дальнейшем согласованием. Более подробно о согласовании можно также посмотреть, например, здесь.


p.s. Для того, кто интересуется объяснениями понятий математики, физики, техники что называется "на пальцах" можно посоветовать вот эту книгу и в частности главы из её разделов "Математика", "Физика", "Техника" (саму книгу или отдельные главы из неё вы можете приобрести здесь).



Обсудить на форуме



                     Комментарии



Представтесь (не менее 2-х символов):

Сообщение:

Далее функция антиспама.
Ответьте на вопрос:
Восемь умножить на сто будет равно? (введите числом):






Читаем книгу "Что людей объединяет или обо всём понемногу"

Что людей объединяет ...