Теория и расчет измерительных преобразователей и приборов. Родин В.В. - 31 стр.

UptoLike

Составители: 

30
пряжение U
вх
напряжение, прикладываемое между входными выводами
ОУ, превышение которого ведет к выходу его параметров за установлен-
ные границы или разрушению прибора. В справочниках приводится значе-
ние U
вх
, в зарубежной литературе – абсолютные значения диапазона.
Максимальное синфазное входное напряжение U
вх. сф
наибольшее значе-
ние напряжения, прикладываемого одновременно к обоим входным выво-
дам ОУ относительно нулевого потенциала, превышение которого нару-
шает работоспособность прибора. В отечественной документации приво-
дят модуль величины U
вх. сф
, а в зарубежной – диапазон.
Уровень выходного напряжения схемы усилителя определяется
максимальным выходным напряжением ОУ U
вых.макс
максимальным зна-
чением выходного напряжения, при котором искажения не превышают за-
данного значения. В отечественной практике этот параметр измеряется от-
носительно нулевого потенциала, как в положительную, так и в отрица-
тельную сторону U
вых.макс
. В зарубежных каталогах приводятся значения
максимального диапазона выходных напряжений, который равен 2U
вых макс
.
Выходное напряжение измеряется при определенном сопротивлении на-
грузки. При уменьшении сопротивления нагрузки величина U
вых.макс
уменьшается.
Скорость отклика ОУ на ступенчатое изменение сигнала на входе
характеризует частотные свойства преобразователей. Скорость нарастания
выходного напряжения V
Uвых
отношение изменения U
вых
от 10 до 90 % от
своего номинального значения к времени, за которое произошло это изме-
нение. Для типовых интегральных ОУ максимальная скорость нарастания
лежит в диапазоне 0,3 50 В/мкс. Так как наибольшая скорость изменения
синусоидального сигнала пропорциональна амплитуде и частоте этого
сигнала, то ограничение скорости изменения выходного сигнала ОУ при-
водит к ограничению амплитуды выходного неискаженного гармоническо-
го сигнала на высоких частотах.
Операционный усилитель реализуется в виде микросхемы со значи-
тельным числом транзисторов, характеристики которых имеют разброс по
параметрам, что приводит к появлению постоянного напряжения на выхо-
де и при отсутствии сигнала на входе. Поэтому одним из основных пара-
метров ОУ оказывающих влияние на погрешность усиления является на-
пряжение смещения U
см
значение напряжения, которое необходимо по-
дать на вход ОУ, чтобы на выходе напряжение было равно нулю. Макси-
мальное по модулю значение U
см
для усилителей, входные каскады кото-
рых выполнены на биполярных транзисторах, составляет 3 10 мВ. ОУ с
входными каскадами на полевых транзисторах имеет напряжение смеще-
ния на порядок больше 30 – 100 мВ.
Для неинвертирующего и инвертирующего усилителя выходное на-
пряжение U
вых см
, вызванное напряжением смещения нуля, определяется
выражением:
U
вых см
= К
и
U
см
. (1)
пряжение Uвх – напряжение, прикладываемое между входными выводами
ОУ, превышение которого ведет к выходу его параметров за установлен-
ные границы или разрушению прибора. В справочниках приводится значе-
ние Uвх, в зарубежной литературе – абсолютные значения диапазона.
Максимальное синфазное входное напряжение Uвх. сф – наибольшее значе-
ние напряжения, прикладываемого одновременно к обоим входным выво-
дам ОУ относительно нулевого потенциала, превышение которого нару-
шает работоспособность прибора. В отечественной документации приво-
дят модуль величины Uвх. сф, а в зарубежной – диапазон.
       Уровень выходного напряжения схемы усилителя определяется
максимальным выходным напряжением ОУ Uвых.макс – максимальным зна-
чением выходного напряжения, при котором искажения не превышают за-
данного значения. В отечественной практике этот параметр измеряется от-
носительно нулевого потенциала, как в положительную, так и в отрица-
тельную сторону Uвых.макс. В зарубежных каталогах приводятся значения
максимального диапазона выходных напряжений, который равен 2Uвых макс.
Выходное напряжение измеряется при определенном сопротивлении на-
грузки. При уменьшении сопротивления нагрузки величина Uвых.макс
уменьшается.
       Скорость отклика ОУ на ступенчатое изменение сигнала на входе
характеризует частотные свойства преобразователей. Скорость нарастания
выходного напряжения VUвых – отношение изменения Uвых от 10 до 90 % от
своего номинального значения к времени, за которое произошло это изме-
нение. Для типовых интегральных ОУ максимальная скорость нарастания
лежит в диапазоне 0,3 – 50 В/мкс. Так как наибольшая скорость изменения
синусоидального сигнала пропорциональна амплитуде и частоте этого
сигнала, то ограничение скорости изменения выходного сигнала ОУ при-
водит к ограничению амплитуды выходного неискаженного гармоническо-
го сигнала на высоких частотах.
       Операционный усилитель реализуется в виде микросхемы со значи-
тельным числом транзисторов, характеристики которых имеют разброс по
параметрам, что приводит к появлению постоянного напряжения на выхо-
де и при отсутствии сигнала на входе. Поэтому одним из основных пара-
метров ОУ оказывающих влияние на погрешность усиления является на-
пряжение смещения Uсм – значение напряжения, которое необходимо по-
дать на вход ОУ, чтобы на выходе напряжение было равно нулю. Макси-
мальное по модулю значение Uсм для усилителей, входные каскады кото-
рых выполнены на биполярных транзисторах, составляет 3 – 10 мВ. ОУ с
входными каскадами на полевых транзисторах имеет напряжение смеще-
ния на порядок больше 30 – 100 мВ.
       Для неинвертирующего и инвертирующего усилителя выходное на-
пряжение Uвых см, вызванное напряжением смещения нуля, определяется
выражением:
                                 Uвых см = Ки U см.                  (1)

                                   30