Студопедия

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)

Входные токи смещения

Параметры и характеристики ОУ

Идеальный и реальный ОУ

Для идеального операционного усилителя кроме этого справедливо:

- Коэффициент усиления дифференциального сигнала К бесконечно велик для любой частоты усиливаемого сигнала;

- Коэффициент усиления синфазного сигнала (напряжения общего для обоих входов) Ксинф равен нулю;

- Отсутствует сдвиг нуля выходного напряжения;

- Скорость изменения выходного напряжения бесконечно велика;

- Температурный и временной дрейфы выходного напряжения отсутствуют.

 

Для реального ОУ в ряде случаев необходимо учитывать, что:

- Его коэффициент усиления ограничен и с ростом частоты сигнала уменьшается (правило 1 справедливо не всегда);

- Через входные электроды протекают небольшие токи смещения транзисторов, образующих входной дифференциальный каскад ОУ (причем эти токи не равны друг другу);

- Ксинф больше нуля (в то же время Ксинф много меньше К);

- Существует сдвиг выходного напряжения, обусловленный некоторым разбалансом входного дифференциального каскада (из-за разброса параметров транзисторов);

- Выходное напряжение «уходит» при изменении температуры.

 

 

Параметры и характеристики ОУ можно разделить на входные, выходные и характеристики передачи.

К входным параметрам относятся: входное напряжение сдвига Uвх.сдв. (напряжение сдвига нуля); входные токи смещения Iсм- (инвертирующего входа) и Iсм+ (неинвертирующего входа); входной ток сдвига (разность входных токов) Iвх.сдв.; коэффициент ослабления синфазного сигнала Кос.синф.; диапазон синфазных входных напряжений; температурный дрейф смещения нуля; температурные дрейфы входных токов смещения и входного тока сдвига; напряжение шумов, приведенное ко входу Uш.

К группе выходных параметров относятся: выходное сопротивление Rвых; напряжение и ток выхода.

К характеристикам передачи относятся: коэффициент усиления по напряжению К; частота единичного усиления f1; скорость нарастания выходного напряжения; время установления выходного напряжения; амплитудно-частотная характеристика.

 

 

ОУ строятся на транзисторах, в том числе и входной дифференциальный каскад, транзисторы которого работают в линейном режиме за счет соответствующего смещения. Поэтому через входы ОУ протекают небольшие токи смещения Iсм- и Iсм+. Так как эти токи не равны друг другу, в справочниках приводятся средние величины Iсм. Для ОУ на биполярных транзисторах Iсм ³ 1 мкА, для ОУ на полевых транзисторах Iсм £1пА.

 

Рис.2.94. Входной дифференциальный каскад ОУ

 

Влияние входных токов смещения на выходное напряжение, прежде всего, зависит от величин сопротивлений, подключенных к инвертирующему и неинвертирующему входам ОУ, рис.2.95.

Ток Iсм- , протекающий по Rос, создает в нем падение напряжения Rос Iсм, рис.2.95.а. Так как входное напряжение схемы равно нулю, выходное напряжение согласно правилу 1 равно разности потенциалов выхода ОУ и инвертирующего входа. Таким образом, выходное напряжение ОУ, обусловленное током смещения Iсм- :

 

Uвых (Iсм-) = Rос Iсм- (2.1)

 

Ток Iсм+, протекающий по внутреннему сопротивлению генератора Rг при Евх = 0 создает разность потенциалов между неинвертирующим входом и землей равную Rг Iсм+, рис.2.95.б. Согласно правилу 1, выходное напряжение ОУ, обусловленное током смещения Iсм+ :

 

Uвых (Iсм+) = Rг Iсм+ (2.2)

 

Рис.2.95. Протекание входных токов смещения в схемах с ОУ

а. – ток смещения инвертирующего входа;

б. – ток смещения неинвертирующего входа;

в. – токи смещения обоих входов ОУ.

 

Для измерения входного тока смещения ОУ достаточно измерить его выходное напряжение при отсутствии сигнала на входе в схемах, рис.2.95.а и рис.2.95.б. Расчет соответствующих величин токов смещения производится по формулам (2.1) и (2.2). Входной ток смещения получается как средняя величина Iсм+ и Iсм-. Необходимым условием измерений является то, чтобы величины сопротивлений Rос и Rг были достаточно большими (сотни кОм). Для более точного измерения Iсм- предназначена схема, рис.2.96.

 

Рис.2.96. Схема для измерения входного тока смещения

 

Ток Iсм- задает на резисторе R¢ падение напряжения R¢ Iсм-. Такое же напряжение устанавливается на резисторе Rвх (правило 1). Обычно R¢ > Rвх и Rос » R¢. Величина Iвх = (R¢ Iсм-)/ Rвх, так как в силу правила 1 потенциал точки А равен R¢ Iсм-.

Выходное напряжение определяется следующим образом:

 

Uвых (Iсм-) = (Iвх + Iсм-) Rос + R¢ Iсм- = Rос Iсм-(1+ R¢/ Rвх) + R¢ Iсм- .

 

Учитывая, что R¢ > Rвх и Rос » R¢, выражение для выходного напряжения можно переписать в следующем виде: Uвых (Iсм-)»(R¢/ Rвх) Rос Iсм-. Таким образом, влияние Iсм- на выходное напряжение в схеме, рис.2.95.в, в (R¢/ Rвх) раз больше, чем в схеме, рис. 2.95.а.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Общие сведения. Операционные усилители и их применение | Входное напряжение сдвига
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 2280; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.