Электроника. Бурькова Е.В. - 40 стр.

UptoLike

Составители: 

40
ходным и еще два вывода используются для подключения источника питания.
Условно-графические изображения ОУ приведены на рисунке 6.1.
+En
-En
Uвых
Uвх1
Uвх2
Вход1
Вход2
Выход
+
-
Uвых
Uвх.и
Uвх.н
а) б)
Рисунок 6.1 - Условно-графические изображения ОУ в электронных схемах:
а) - в виде интегральной схемы, б) - упрощенное обозначение
С учетом фазовых соотношений входного и выходного сигналов один из
входных выводов (вход 1) называется неинвертирущим, а другой (вход 2) - ин-
вертирующим. При подаче сигнала на неинвертирующий вход приращение вы-
ходного сигнала совпадает по знаку (фазе) с приращением входного сигнала.
Если же сигнал подан на инвертирующий вход, то приращение выходного сиг-
нала имеет обратный знак (противоположный по фазе) по сравнению с прира-
щением входного сигнала. Инвертирующий вход часто используют для введе-
ния в операционный усилитель внешних отрицательных обратных связей.
Выходное напряжение Uвых связано с входными напряжениями Uвх1 и
Uвх2 соотношением:
)(
21 ÂÕÂÕÓÎÂÛÕ
UUÊU
,
где К
УО
собственный коэффициент усиления ОУ по напряжению.
Из приведенного выражения следует, что ОУ воспринимает только раз-
ность входных напряжений, называемую дифференциальным входным сигна-
лом, и нечувствителен к любой составляющей входного напряжения, воздейст-
вующей одновременно на два его входа (синфазный входной сигнал). Коэффи-
циент усиления К
УО
в ОУ должен стремиться к бесконечности, однако на прак-
тике он ограничивается значением 10
5
-10
6
или 100-120 дБ.
В качестве источника питания ОУ используют двухполярный источник
напряжения (+Е
П
, - Е
П
). Средний вывод этого источника является общей шиной
для входных и выходных сигналов и в большинстве случаев не подключается к
ОУ. В реальных ОУ напряжение питания лежит в диапазоне 3-18 В. Использо-
вание источника питания со средней точкой предполагает возможность изме-
нения не только уровня, но и полярности как входного, так и выходного напря-
жений ОУ.
Реальные ОУ строятся на основе двух- или трехкаскадных усилителей
постоянного тока. Структурная схема трехкаскадного ОУ приведена на рисунке
6.2. Она включает в себя входной, согласующий и выходной каскады усиления.
ходным и еще два вывода используются для подключения источника питания.
Условно-графические изображения ОУ приведены на рисунке 6.1.

                                   +En
                   Вход1
                                       Выход
                    Вход2
                                               Uвх.и   -        Uвых
            Uвх1                 -En     Rн
                                               Uвх.н   +
                    Uвх2
                                 Uвых



                            а)                             б)
 Рисунок 6.1 - Условно-графические изображения ОУ в электронных схемах:
        а) - в виде интегральной схемы, б) - упрощенное обозначение
      С учетом фазовых соотношений входного и выходного сигналов один из
входных выводов (вход 1) называется неинвертирущим, а другой (вход 2) - ин-
вертирующим. При подаче сигнала на неинвертирующий вход приращение вы-
ходного сигнала совпадает по знаку (фазе) с приращением входного сигнала.
Если же сигнал подан на инвертирующий вход, то приращение выходного сиг-
нала имеет обратный знак (противоположный по фазе) по сравнению с прира-
щением входного сигнала. Инвертирующий вход часто используют для введе-
ния в операционный усилитель внешних отрицательных обратных связей.
      Выходное напряжение Uвых связано с входными напряжениями Uвх1 и
Uвх2 соотношением:             U ÂÛÕ  Ê ÓÎ (U ÂÕ1  U ÂÕ 2 ) ,
      где КУО – собственный коэффициент усиления ОУ по напряжению.
      Из приведенного выражения следует, что ОУ воспринимает только раз-
ность входных напряжений, называемую дифференциальным входным сигна-
лом, и нечувствителен к любой составляющей входного напряжения, воздейст-
вующей одновременно на два его входа (синфазный входной сигнал). Коэффи-
циент усиления КУО в ОУ должен стремиться к бесконечности, однако на прак-
тике он ограничивается значением 105-106 или 100-120 дБ.
      В качестве источника питания ОУ используют двухполярный источник
напряжения (+ЕП, - ЕП). Средний вывод этого источника является общей шиной
для входных и выходных сигналов и в большинстве случаев не подключается к
ОУ. В реальных ОУ напряжение питания лежит в диапазоне 3-18 В. Использо-
вание источника питания со средней точкой предполагает возможность изме-
нения не только уровня, но и полярности как входного, так и выходного напря-
жений ОУ.
      Реальные ОУ строятся на основе двух- или трехкаскадных усилителей
постоянного тока. Структурная схема трехкаскадного ОУ приведена на рисунке
6.2. Она включает в себя входной, согласующий и выходной каскады усиления.




40