Основные параметры операционного усилителя

Операционный усилитель (ОУ). Основные параметры и характеристики.

Операционным усилителем (ОУ) называют усилитель напряжения, предназначенный для выполнения различных операций над аналоговыми сигналами при работе в цепях с отрицательной обратной связью (ООС), в состав которых могут входить сопротивления (R), емкости (С), индуктивности (L), диоды, транзисторы и другие элементы.

U_вых

U_{вх 2}  

U_{вх 1}  

U_диф  

- Е_пит

Е_пит  

Входные сигналы UВХ1 и UВХ2 можно подавать на любой из двух входов - инвертирующий (обозначен кружком) и неинвертирующий. Разностное напряжение (U_ВХ1–U_ВХ2)=U_диф. является дифференциальным входным сигналом, оно приложено между инвертирующим и неинвертирующим входами ОУ.

Выходное напряжение определяется в виде Uвых. = (Uвх1 -U вх2)*K, где К – коэффициент усиления по напряжению ОУ.

1) Коэффициент усиления по напряжению ОУ: К=Uвых. /Uвх.диф.

2) Напряжение смещения (е_см) - это дифференциальное входное напряжение Uвх.диф, при котором Uвых. =0. Максимальное по модулю |е_см | = 3-10 мВ.

3) Средний входной ток (iвх.ср) - среднеарифметическое значение токов инвертирующего и неинвертирующего входов ОУ, измеренное при таком входном напряжении U_вх.диф, при котором U_вых =0. (0,01-1,0 мкА)

4) Входное сопротивление (r_вх): r_вх.диф.=2[( r_э+r_б], где r_э , r_б – дифференциальные сопротивления эмиттера и базы. r_вх составляет 10³ -10⁶ Ом.

5) Для синфазной составляющей входное сопротивление определяется сопротивлением источника тока (ri). r_вх.сф. =() ri. Поскольку ri > rэ, то rвх.сф. > rвх.диф.

6) Выходное сопротивление ОУ определяется выходным сопротивлением эмиттерного повторителя rвых = rэ. Обычно оно составляет десятки Ом.

ВАРИАНТ 2

Исследуемый усилитель называется операционным потому, что он может использоваться для выполнения различных математических операций над сигналами: алгебраического сложения, вычитания, умножения на постоянный коэффициент, интегрирования, дифференцирования, логарифмирования и т.д. Современный ОУ выполняется на базе интегральной микросхемы операционного усилителя, к выводам которой присоединяются источники питания, входных сигналов, сопротивление нагрузки, цепи обратной связи (ОС), коррекции частотных характеристик ОУ и другие цепи.

ОУ - это усилитель постоянного тока, имеющий большой коэффициент усиления по напряжению. Для получения возможности усиливать разнополярные сигналы ОУ запитывают, обычно симметричным, двухполярным источником питания.

На рисунке показано условное обозначение ОУ с одним выходом и двумя входами: прямым и инверсным. Инверсный вход обозначают знаком инверсии (кружком) или помечают знаком "-". Прямой вход не имеет знака инверсии или его помечают знаком "+".

Б общем случае на входные выводы ОУ подаются либо синфазный

Uсф = (Uвх1 + Uвх2)/2,

либо дифференциальный сигналы.

Uдиф = (Uвх1 - Uвх2)

ОУ предназначен для усиления небольшого разностного (дифференциального) сигнала. Синфазный сигнал схемой ОУ должен быть максимально ослаблен. Выходное напряжение Ивых находится в фазе (синфазно) с напряжением на входе "+" Uвx1 и противофазно напряжению на входе "-" Uвх2.

ß амплитудные характеристики ОУ

Дата добавления: 2015-05-06