Основные свойства операционных усилителей

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

Операционный усилитель (ОУ) является ключевым элементом преобразующих и вычисли-

тельных устройств ИИС. По принципу действия ОУ сходен с обычным усилителем – предназна-

чен для усиления напряжения или мощности входного сигнала. Однако, в то время как свойства

и параметры обычного усилителя полностью определяются его схемой, свойства и параметры

ОУ определяются преимущественно параметрами цепи обратной связи. ОУ выполняют по схеме

усилителя постоянного тока с нулевыми значениями входного напряжения смещения нуля и вы-

ходного напряжения. Они характеризуются также большим коэффициентом усиления, высоким

входным и низким выходным сопротивлением. Ранее такие усилители использовались в анало-

говых вычислительных устройствах для выполнения математических операций. Отсюда про-

В настоящее время ОУ производятся в виде отдельных интегральных микросхем и в соста-

ве более сложных функциональных микросхем. Размеры и стоимость обычных ОУ не на много

отличаются от отдельных транзисторов. Но благодаря практически идеальным характеристикам

ОУ реализация различных схем на ОУ значительно проще, чем на отдельных транзисторах.

Схемное обозначение операционного усилителя приведено на рисунке.

Входной каскад ОУ выполняется в виде дифференциального усилителя и имеет два входа:

Р – неинвертирующий, обозначается +; N – инвертирующий, обозначается на схеме знаком -.

В области низких частот выходное напряжение Uа находится в той же фазе, что и разность вход-

Для обеспечения работы операционного усилителя с положительными и отрицательными

входными сигналами следует использовать двухполярное питающее напряжение ±V. На принци-

пиальных схемах ОУ часто клеммы питания не показывают, а только входные и выходные ши-

Идеальный ОУ имеет бесконечные коэффициент усиления и входное сопротивление, вы-

ходное сопротивление равно нулю. Для оценки близости к идеальному ОУ, а также для учета его

влияния на схему, существует ряд технических характеристик ОУ, основные из которых приво-

65 Микропроцессором называется программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления этим процессом, реализованное в виде одной или нескольких БИС (СБИС).

• простота производства (по единой технологии);

• низкая стоимость (при массовом производстве);

• малые габариты (пластина площадью несколько квадратных сантиметров или кубик со стороной несколько миллиметров);

Микропроцессор выполняет следующие функции:

• чтение и дешифрацию команд из основной памяти;

• прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание ВУ;

• выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ПК.

1.Под разрядностью МП понимается стандартная длина слова, с которым оперируют составные части МП.

По разрядности МП бывают с фиксированной и с изменяемой разрядностью слова. При фиксированной разрядности наиболее распространены МП с длиной слова 8 и 16 бит.

2. Производительность МП определяется временем решения ряда тестовых задач и зависит от быстродействия выполнения простых операций, разрядности, числа регистров общего назначения, структуры схем ввода-вывода и др. факторов.

3. Система команд является отличительным признаком для любого МП. Она отражает функциональные возможности устройства. Система команд МП может содержать как малое число команд (восемь), так и большое число (до 200) основных команд.

4. Объем адресуемой памяти характеризует информационные возможности МП и к настоящему времени достигает сотен Мбайт, что ранее было доступно только универсальным ЭВМ.

Средство измерений – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным в течение известного интервала времени. По назначению средства измерений разделяют на меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и измерительные системы. Мера — средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров. Различают следующие разновидности мер: ● однозначная мера — мера воспроизводит физическую величину, одного размера; ● многозначная мера — мера воспроизводит физическую величину разных размеров; ● набор мер — комплект мер разного размера одной и той же физической величины; ● магазин мер ~ набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство, в котором имеются приспособления для их соединения в различных комбинациях. Измерительный преобразователь — техническое средство с нормированными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи. Принцип его действия основан на различных физических явлениях. По характеру преобразования различают аналоговые, аналого-цифровые преобразователи (АЦП). По месту в измерительной цепи преобразователи разделяют на первичный, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина; промежуточный, включенный в измерительную цепь после первичного; преобразователи, предназначенные для изменения значения величины в некоторое число раз; передающие, обратные для включения в цепь обратной связи и др. Измерительный прибор(ИП) средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Приборы бывают показывающие и регистрирующие, цифровые и аналоговые. Измерительная система — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерений одной или нескольких физических величин. В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные информационные, контролирующие, технической диагностики и др. Широкое распространение имеют микропроцессорные измерительные системы.