КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Операционные усилители
Операционный усилитель (ОУ) – это высококачественный усилитель, предназначенный для усиления как постоянных, так и переменных сигналов. Ранее такие усилители использовали главным образом в аналоговых вычислительных устройствах для выполнения математических операций (сложения, вычитания и т.д.). Это объясняется происхождение термина «операционный». В настоящее время очень широко используются операционные усилители в виде полупроводниковых интегральных схем. Эти схемы содержат большое число (десятки) элементов (транзисторов, диодов и т.д.), но по размерам и стоимости приближаются к отдельным транзисторам. Оказалось, что операционные усилители очень удобно использовать для решения самых различных задач преобразования и генерирования маломощных сигналов, поэтому эти усилители очень широко используются на практике. Рассмотрим наиболее широко используемые разновидности операционных усилителей, для питания которых применяются два источника напряжения (обычно +15В и -15В). Приведем один из вариантов условного графического обозначения операционного усилителя показанный на рис 1.1.. в ней обозначение общего вывода эквивалентно «ноль вольт». Рис. 1.1. Схема инвертирующего усилителя
Часто на схемах выводы питания +U, -U и 0V не указывают и используют упрощенное условное графическое обозначение (рис 1.2.). Рис 1.2.
Операционный усилитель имеет передаточную характеристику – вида где f – некоторая функция. Диапазоны выходного напряжения вне области усиления называются областями насыщения. Соответствующий этим областям режим называется режимом насыщения. В приближенных расчетах считают, что в режиме насыщения выходной сигнал может иметь два значения: или
В основе схемы операционного усилителя лежит дифференциальный усилительный каскад (рис 1.3.): Рис 1.3.. Схема дифференциального усилителя
Два идентичных транзистора Т1 и Т2 и резисторы R1 и R2 образуют два транзисторных усилителя, включенных симметрично. Отношение резисторов коллекторной цепи должно быть постоянным. У дифференциального усилителя есть два входа (Вх1, Вх2) и два выхода (Вых1, Вых2). При подаче на входы дифференциального усилителя одинаковых сигналов напряжение на входах практически не меняется. Разность напряжений, формируемых на входах (базах транзисторов Т1 и Т2) называют дифференциальным входным сигналом, а полусумму этих напряжений – синфазным входным сигналом: Uвх=U1-U2 Uвх.сф=(U1+U2)/2 Выходным сигналом дифференциального усилителя является напряжение между коллекторами транзисторов. В идеальном дифференциальном усилителе дрейф выходного напряжения отсутствует, хотя в каждом из плеч он может быть сравнимо большим. Симметрия не меняется при синфазном изменении U1 и U2 – дифференциальный усилитель нечувствителен к синфазному сигналу. Появление на входе дифференциального сигнала приводит к нарушению симметричного режима работы усилителя. Сигнал на входе дифференциального усилителя пропорционален разности входных токов. DI=I2-I1 Синфазная составляющая входного сигнала определяется как часть входного тока, которая одинакова для каждого входа дифференциального каскада или Ic=(I1+I2)/2 I1=I0-DI/2 I2=Ie+DI/2 Наиболее важными параметрами дифференциального усилителя являются: коэффициент усиления KU=dUвх/dUвых и входное сопротивление Rвх=dUвых/d(DI) Для стандартных биполярных операционных усилителей начальный входной ток лежит в пределах от 20 до 200 нА, а для операционных усилителей с входными каскадами, выполненными на полевых транзисторах, он составляет всего несколько наноампер.
Дата добавления: 2015-07-13; Просмотров: 364; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |