Электроника. Бурькова Е.В. - 41 стр.

UptoLike

Составители: 

41
Входной
каскад
Выходной
каскад
Согласующий
каскад
Uвх Uвых
Рисунок 6.2 Структурная схема трехкаскадного ОУ
Основу ОУ составляет дифференциальный каскад, применяемый в каче-
стве входного каскада усилителя. Выходным каскадом ОУ обычно служит
эмиттерный повторитель, обеспечивающий требуемую нагрузочную способ-
ность всей схемы, или усилитель мощности класса АВ. Поскольку коэффици-
ент усиления по напряжению эмиттерного повторителя близок к единице, не-
обходимое значение К
UОУ
операционного усилителя достигается с помощью
дополнительных усилительных каскадов, включаемых между дифференциаль-
ным каскадом и эмиттерным повторителем. Согласующий каскад служит для
согласования выходного сигнала дифференциального усилителя с выходным
каскадом ОУ, обеспечивая необходимое усиление сигнала по току и напряже-
нию, а также согласование фаз сигналов.
Интегральный операционный усилитель характеризуется рядом парамет-
ров, описывающих этот компонент с точки зрения качества выполнения им
своих функций. Среди параметров, обычно приводимых в справочных данных,
основными являются следующие.
Средний входной ток Iвх. В отсутствие сигнала на входах ОУ через его
входные выводы протекают токи, обусловленные базовыми токами входных
биполярных транзисторов или токами утечки затворов для ОУ с полевыми
транзисторами на входе. Входные токи, проходя через внутреннее сопротивле-
ние источника входного сигнала, создают падения напряжения на входе ОУ,
которые могут вызвать появление напряжения на выходе в отсутствии сигнала
на входе. Компенсация этого падения напряжения затруднена тем, что токи
входов реальных ОУ могут отличаться друг от друга на 10-20%. Входные токи
ОУ можно оценить по среднему входному току, вычисляемому как среднее
арифметическое токов инвертирующего и неинвертирующего входов:
I
ВХ
=(I
1
+I
2
)/2
где I
1
и I
2
соответственно токи инвертирующего и неинвертирующего
входов.
Разность входных токов определяется выражением:
I
ВХ
=I
1
- I
2
В справочниках указывают модуль этой величины. Схема для измерения
входных токов представлена на рисунке 6.3.
Коэффициент усиления напряжения на постоянном токе К
У
- показа-
тель ОУ, определяющий насколько хорошо выполняет ОУ основную функцию -
усиление входных сигналов. У идеального усилителя коэффициент усиления
должен стремиться к бесконечности. Коэффициент усиления напряжения схе-
мы усилителя на ОУ (рисунок 6.4) вычисляется по формуле:
K
У
=R2/R1
          Uвх                                              Uвых
                 Входной       Согласующий      Выходной
                  каскад          каскад         каскад


            Рисунок 6.2 – Структурная схема трехкаскадного ОУ
      Основу ОУ составляет дифференциальный каскад, применяемый в каче-
стве входного каскада усилителя. Выходным каскадом ОУ обычно служит
эмиттерный повторитель, обеспечивающий требуемую нагрузочную способ-
ность всей схемы, или усилитель мощности класса АВ. Поскольку коэффици-
ент усиления по напряжению эмиттерного повторителя близок к единице, не-
обходимое значение КUОУ операционного усилителя достигается с помощью
дополнительных усилительных каскадов, включаемых между дифференциаль-
ным каскадом и эмиттерным повторителем. Согласующий каскад служит для
согласования выходного сигнала дифференциального усилителя с выходным
каскадом ОУ, обеспечивая необходимое усиление сигнала по току и напряже-
нию, а также согласование фаз сигналов.
      Интегральный операционный усилитель характеризуется рядом парамет-
ров, описывающих этот компонент с точки зрения качества выполнения им
своих функций. Среди параметров, обычно приводимых в справочных данных,
основными являются следующие.
      Средний входной ток Iвх. В отсутствие сигнала на входах ОУ через его
входные выводы протекают токи, обусловленные базовыми токами входных
биполярных транзисторов или токами утечки затворов для ОУ с полевыми
транзисторами на входе. Входные токи, проходя через внутреннее сопротивле-
ние источника входного сигнала, создают падения напряжения на входе ОУ,
которые могут вызвать появление напряжения на выходе в отсутствии сигнала
на входе. Компенсация этого падения напряжения затруднена тем, что токи
входов реальных ОУ могут отличаться друг от друга на 10-20%. Входные токи
ОУ можно оценить по среднему входному току, вычисляемому как среднее
арифметическое токов инвертирующего и неинвертирующего входов:
                                IВХ=(I1 +I2)/2
      где I1 и I2 соответственно токи инвертирующего и неинвертирующего
входов.
Разность входных токов определяется выражением:
                                 IВХ=I1 - I2
      В справочниках указывают модуль этой величины. Схема для измерения
входных токов представлена на рисунке 6.3.
      Коэффициент усиления напряжения на постоянном токе КУ - показа-
тель ОУ, определяющий насколько хорошо выполняет ОУ основную функцию -
усиление входных сигналов. У идеального усилителя коэффициент усиления
должен стремиться к бесконечности. Коэффициент усиления напряжения схе-
мы усилителя на ОУ (рисунок 6.4) вычисляется по формуле:
                                  KУ=R2/R1


                                                                      41