Физические основы электроники. Усольцев В.К. - 20 стр.

UptoLike

Составители: 

20
ние равны нулю, что является следствием бесконечных коэффициентов усиле-
ния. Основное применение ОУ - построение схем со стабильным коэффициен-
том усиления и точно синтезированной передаточной функцией. Являясь иде-
альным усилителем, ОУ используется для построения стабилизаторов напря-
жения, генераторов различных сигналов, активных фильтров, компараторов и
т.д.. ОУ может использоваться примерно в 700...1000 схемах
включения.
Независимо от сложности принципиальной схемы ОУ состоит из входно-
го дифференциального каскада, усилителя напряжения, схемы сдвига уровня
сигнала и выходного усилителя мощности. ОУ имеет два входа (прямой и ин-
версный) и один выход. Реальный ОУ имеет конечные значения коэффициен-
тов усиления, конечные значения входных токов, несимметричную статиче-
скую характеристику.
Например, операционный усилитель микросхемного ис-
полнения типа КР140УД8А имеет следующие технические данные:
Максимальное напряжение питания, В...................................
±15;
Коэффициент усиления напряжения, не менее......................5
10
4
;
Входные токи, нА, не более......................................................0,2;
Напряжение смещения, мВ, не более.......................................20;
Потребление от источника питания, мА, не более.................5.
При описании работы схем ОУ считается идеальным, так как реальный
ОУ имеет входные токи много меньше токов внешних цепей, его коэффициент
усиления много больше результирующего коэффициента схемы, внешние на-
пряжения много больше
напряжения смещения.
3.2.2. Пропорциональный суммирующий, инвертирующий усилитель
Наиболее распространенная схема включения ОУ приведена на рис.3.1.
Эта схема обеспечивает суммирование нескольких сигналов с индивидуальны-
ми коэффициентами и инвертирование выходного напряжения. При идеальном
ОУ для схемы справедливы соотношения:
II I
i
i
n
OC BX
=
+=
1
0 , IUR
iii
= , IU R
OC ВЫХ OC
=
. (3.1)
Решение системы (3.1) позволяет найти значение коэффициента усиления
по каждому входу и зависимость выходного напряжения от напряжения входов
KRR
ui OC i
=−
. (3.2)
=
=
n
i
iuiеЫХ
UKU
1
. (3.3)
Рис.3.1. Принципиальная схема сум-
мирующего, инвертирующего усилителя
ние равны нулю, что является следствием бесконечных коэффициентов усиле-
ния. Основное применение ОУ - построение схем со стабильным коэффициен-
том усиления и точно синтезированной передаточной функцией. Являясь иде-
альным усилителем, ОУ используется для построения стабилизаторов напря-
жения, генераторов различных сигналов, активных фильтров, компараторов и
т.д.. ОУ может использоваться примерно в 700...1000 схемах включения.
       Независимо от сложности принципиальной схемы ОУ состоит из входно-
го дифференциального каскада, усилителя напряжения, схемы сдвига уровня
сигнала и выходного усилителя мощности. ОУ имеет два входа (прямой и ин-
версный) и один выход. Реальный ОУ имеет конечные значения коэффициен-
тов усиления, конечные значения входных токов, несимметричную статиче-
скую характеристику. Например, операционный усилитель микросхемного ис-
полнения типа КР140УД8А имеет следующие технические данные:
       Максимальное напряжение питания, В................................... ±15 ;
       Коэффициент усиления напряжения, не менее......................5 ⋅ 104;
       Входные токи, нА, не более......................................................0,2;
       Напряжение смещения, мВ, не более.......................................20;
       Потребление от источника питания, мА, не более.................5.
       При описании работы схем ОУ считается идеальным, так как реальный
ОУ имеет входные токи много меньше токов внешних цепей, его коэффициент
усиления много больше результирующего коэффициента схемы, внешние на-
пряжения много больше напряжения смещения.
     3.2.2. Пропорциональный суммирующий, инвертирующий усилитель
     Наиболее распространенная схема включения ОУ приведена на рис.3.1.
Эта схема обеспечивает суммирование нескольких сигналов с индивидуальны-
ми коэффициентами и инвертирование выходного напряжения. При идеальном
ОУ для схемы справедливы соотношения:
        n
       ∑ Ii + IOC = I BX ≈ 0 ,      Ii = U i Ri , IOC = U ВЫХ ROC .             (3.1)
       i =1
     Решение системы (3.1) позволяет найти значение коэффициента усиления
по каждому входу и зависимость выходного напряжения от напряжения входов
                K ui = − ROC Ri .                                (3.2)
                              n
                    U еЫХ = ∑ K ui ⋅ U i .                                      (3.3)
                             i =1




                                                  Рис.3.1. Принципиальная схема сум-
                                             мирующего, инвертирующего усилителя


                                                20