Операционный усилитель

СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

У полевых транзисторов применяют две схемы включения:

• Схема включения с общим истоком – ОИ, аналог схемы включения биполярного транзистора с общим эмиттером;
• Схема включения с общим стоком – ОС, аналог схемы включения биполярного транзистора с общим коллектором. Эту схему еще называют истоковый повторитель.

Усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и как правило с единственным выходом имеющий высокий коэфицент усиления.

1. К_У – КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕЛЕЛНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО СИГНАЛА – это очень большая величина (от десятков и сотен тысяч до миллиона).

2. К_СФ - КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕЛЕЛНИЯ СИНФАЗНОГО СИГНАЛА. Данный коэффициент стараются сделать как можно меньше. В справочниках дается коэффициент ослабления синфазного сигнала.

3. е_СМ – НАПРЯЖЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ, напряжение которое необходимо подать на входы операционного усилителя как дифференциальный сигнал, чтобы выходное напряжение равнялось нулю.

Если заземлить оба входа усилителя, то на его выходе нуля не получим. Объясняется это в основном неидеальностью входного каскада усилителя. На практике это можно рассматривать как подачу на вход усилителя дифференциального сигнала. Поэтому, напряжение смещения очень часто изображают в виде отдельного источника сигнала. Возможны два способа его включения (рис.12.8):

рис. 12.8

Пунктирной линией отмечен сам усилитель, а напряжение смещения находится как бы внутри его

В справочниках задается модуль максимального значения напряжения смещения. Напряжение смещения достигает 1-10 мВ, бывает и 10-100мкВ. Однак, есть операционные усилители, получившие название прецизионными, у которых напряжение смещения составляет сотни, десятки мкВ

Для устранения влияние напряжения смещения на выходной сигнал в операционных усилителях часто предусмотрены специальные цепи коррекции (цепи NC на рис. 12.4) Схема их подключения различна. Она приводится в справочной литературе.

4. ВХОДНЫЕ ТОКИ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ:

- входной ток неинвертирующего входа;

- входной ток инвертирующего входа;

- разность входных токов.

Входной ток неинвертирующего входа и входной ток инвертирующего входа имеют одинаковое направление, величина их для обычных операционных усилителей единицы, десятки микроампера, величина примерно на порядок меньше. Если операционный усилитель построен на полевых транзисторах с запертым p-n-переходом, то входные токи имеют порядок единицы – сотни наноампер. Существуют операционные усилители, входные токи которых имеют порядок 10^-15А. Операционные усилители с малыми входными токами выделяются в отдельный класс операционных усилителей.

5. ВХОДНОЕ СОПРОТИАЛЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ R_{ВХ .} Различают следующие виды входного сопротивления операционных усилителей:

Входное сопротивление для синфазного сигнала

Входное сопротивление для дифференциального сигнала

На практике R_{ВХ СФ} на порядок меньше R_{ВХ ДИФ} но в справочниках дается . Объясняется это тем, что при работе усилителя напряжение между его входами ничтожно мало, а, следовательно, и мало влияние сопротивления между ними.

6. КОЭФФИЦИЕНТ ВЛИЯНИЯ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ - К_П – это отношение изменения напряжения смещения операционного усилителя к вызвавшему это изменение изменению источника питания.

7. ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ -R_ВЫХ. Обычно

8. МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ НАРАСТАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ – это максимальная скорость увеличения выходного напряжения, когда на вход операционного усилителя подан дифференциальный сигнал максимально возможной величины в виде скачка напряжения

9. МАКСИМАЛЬНОЕ ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ - U_ВЫХ.max. Всегда меньше чем напряжение питания операционного усилителя. В справочниках указывают минимальное значение модуля этой величины при определенном напряжении питания.

10. МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМАЯ ВЕЛИЧИНА СИНФАЗНОГО ВХОДНОГО СИГНАЛА это диапазон допустимых значений синфазного сигнала.

11. МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМАЯ ВЕЛИЧИНА ДИФФЕРЕН-ЦИАЛЬНОГО СИГНАЛА – это максимальная разность между напряжениями инвертирующего и неинвертирующего входов.

12. СОПРОТИВЛЕНИЕ НАГРУЗКИ операционного усилителя – это минимальное сопротивление, которое можно подключать к операционному усилителю. В справочниках иногда приводят максимальное значение тока, на выходе операционного усилителя.

Дата добавления: 2015-05-10