(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [ 51 ] 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166


Рис. 2.41. Передаточные теристики ОУ

иНВертирующему и неинвертирующему входам. Характеристики кнйМают при подаче сигнала на один из входов при нулевом сигнале на дрУг0М- Каждая из кривых состоит из горизонтальных и наклон-го участков.

Горизонтальные участки кривых соответствуют режиму полностью открытого (насыщенного) либо закрытого транзистора выходного каскада (эмиттерного повторителя). При изменении напряжения входного сигнала на этих участках выходное напряжение усилителя остается без изменения и определяется

НаПрЯЖеНИЯМИ 1Л~ыхтах> выхтах-

Указанные значения максимальных выходных напряжений близки к напряжению Ек источников питания.

Наклонному (линейному) участку кривых соответствует пропорциональная зависимость выходного напряжения от входного. Угол наклона участка определяется коэффициентом усиления Киоу - = &.UBUJAUW операционного усилителя. Значение г\иоу зависит от типа ОУ и может составлять от нескольких сотен до сотен тысяч и более. Большие значения Киоу позволяют при охвате таких усилителей глубокой отрицательной обратной связью получать схемы со свойствами, которые зависят только от параметров цепи отрицательной обратной связи.

Кривые, приведенные на рис. 2.41, проходят через нуль. Состояние, когда £/вых = 0 при (Увх = 0, называется балансом ОУ. Однако для реальных ОУ условие баланса обычно не выполняется (наблюдается разбаланс). При fBX = 0 выходное напряжение ОУ может быть больше или меньше нуля (£/вых = +Ас7ЕЫХ Или вых = - AUBbIS). На рис. 2.42 пунктирными линиями показан возможный вид передаточной характеристики реальных ОУ при входном сигнале, подаваемом на неинвертирующий вход. Напряжение Ucm0, при котором £УВЫХ = 0, называется входным напряжением смещения нуля. Оно определяет значение Спряжения, которое необходимо подать на вход ОУ для создания баланса. Напряжения Uom0 и Ас/ВЫх связаны соотношением UOM0 = ш^Киоу- Основной причиной разбаланса ОУ является существующий разброс параметров элементов дифференциального усилительного каскада (в частности, транзисторов). Зависимость от темпе-РатУры параметров ОУ вызывает температурный дрейф входного Спряжения смещения и температурный дрейф выходного напряжения.

Входное сопротивление, входные токи смещения, разность и дрейф водных токов смещения, а также максимальное входное дифференциальное напряжение характеризуют основные параметры входных



цепей операционных усилителей, которые, в свою очередь, завис: от схемы используемого дифференциального входного каскада, личие входных токов смещения обусловливается нечным значением входного сопротивления дифференциального к када, а их разность - существующим разбросом параметров i зисторов (различием начальных входных токов смещения).

чальные входные токи смещения С дифференциальным каскадом на бипол ных транзисторах определяются тока; баз транзисторов при заземленных вход (базовыми токами транзисторов в режи покоя), а при наличии каскадов на пол| вых транзисторах - токами утечек затв; ров.

бык


------Е„Ъ-----

Рис. 2.42. Передаточные характеристики ОУ при наличии разбаланса


Рис. 2.43. Введение дополнительных резисторов во входные цепи ОУ для исключения разбаланса, создаваемого входными токами

Необходимость учета входных токов возникает при построен схем на ОУ, когда в цепь одного или обоих его входов включаюто резисторы (рис. 2.43). При неодинаковых величинах сопротивление резисторов или входных токов падения напряжения на резистор Ri и R% будут неодинаковыми, что создает между входами дифф ренциальное напряжение и соответственно вызывает появление щ выходе некоторого напряжения (разбаланса). Ввиду наличия входное, напряжения смещения и входных токов смещения схемы на ОУ пр1 ходится дополнять элементами, предназначенными для начальной щ. балансировки. Балансировка осуществляется путем подачи на одщ из входов ОУ некоторого дополнительного напряжения и введен . резисторов в его входные цепи.

Максимальным дифференциальным в х о. ным напряжением лимитируется напряжение, подаваем: между входами ОУ в схеме, для исключения повреждения транзи торов дифференциального каскада. Для защиты между входами О включают встреч но-параллельно два диода или' стабилитрона.

Наличие синфазного напряжения на входах ОУ вызывает появ ление выходной синфазной ошибки усилени Так же как и для дифференциального каскада (см. § 2-7), влияни синфазного входного напряжения оценивают коэффициенте ослабления синфазного сигнала (КОСС).



Выходными параметрами ОУ являются выходное с о п р о-е н и е, а также максимальное выходное на-

яжение и ток. ОУ должен обладать малым выходным со-для обеспечения высоких значений напряжения на

Малое выходное со-

т и в л п P

противлением

выходе при малых сопротивлениях нагрузки противление (десятки и сотни ом) достигается применением на выходе ОУ эмиттерного повторителя. Максимальное выходное напряжение


300 5) ЗБО 420

Рис. 2.44. Амплитудно-частотная (а) и фазо-частотная (б) характеристики ОУ

\ / \ .--

--t 1

0,Щь,х

М

1уст

Рис. 2.45. Реакция ОУ на воздействие скачка напряжения на входе

(положительное и отрицательное), как указывалось, близко к напряжению питания Ек = Ек1 - Ен2, которое может составлять 3-15 В. Максимальный выходной ток ограничивается допустимым коллекторным током выходного каскада ОУ. Энергетические параметры ОУ оценивают максимальными потребляемыми токами от обоих источников питания и соответственно суммарной потребляемой мощностью.

Усиление гармонических сигналов характеризуется частотными параметрами ОУ, а усиление импульсных сигналов - его скоростными или динамическими параметрами.

Частотные параметры определяют по амплитудно-частотной характеристике ОУ (рис. 2.44, а), которая имеет спадающий характер в области высокой частоты, начиная от частоты среза /ср. Причиной этого является частотная зависимость параметров транзисторов и паразитных емкостей схемы ОУ. Частота /ь при которой коэффициент усиления ОУ равен единице, называется частотой единичного усиления. По граничной частоте /вп, которой соответствует снижение коэффициента усиления ОУ в У~2 раз, оценивают полосу пропуска-н и я частот усилителя, составляющую для современных ОУ десятки мегагерц.

При усилении сигналов ОУ обычно охватывается отрицательной



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [ 51 ] 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.