- •Интегральные усилители постоянного тока (интегральные оу постоянного тока).
- •Схемы с оу и их свойства.
- •Идеальный оу Идеализированный оу
- •Различные схемы использования оу. Применение оу.
- •1. Инвертирующий усилитель.
- •2. Неинвертирующий усилитель.
- •Идеальный Идеализированный
- •Дифференцирующий усилитель (дифференциатор).
- •Отличие реального оу от идеального оу.
- •Фазовращатель.
- •Логарифмический усилитель.
- •Антилогарифмический усилитель.
- •Умножитель/делитель входных напряжений.
- •Линейный (идеальный) выпрямитель.
- •Параметры реального оу.
- •9. Влияние изменения
- •9. Выходное сопротивление.
- •Расчет инвертирующего оу с учетом параметров неидеальности.
- •2. Учет влияния аддитивных составляющих параметров неидеальности оу.
- •Способы компенсации напряжения смещения.
- •Практическая схема балансировки нуля.
- •1. Электронный ключ (полевой транзистор).
- •2. Реализация схем двухтактного интегрирования.
- •Вариант подключения схемы балансировки нуля
- •Построение ачх частотно-скомпенсированного оу.
Параметры реального оу.
1. Входные токи не равны нулю: .
Записываются так:
входной ток по прямому входу.
входной ток по инверсному входу.
тоже не как в идеальном ОУ, то есть не бесконечное.
Также есть такой параметр как средний входной ток:
2. .
3. При . То есть при одинаковых нулевых напряжениях на прямом и инверсном входах выходное напряжение не равно нулю. Оно характеризуется параметром:
(или ).
То есть это то входное напряжение, которое нужно подать на вход усилителя, чтобы на выходе получить ноль.
4. При ии характеризуетсядрейфом выходного напряжения: (или).
- температурный дрейф смещения.
5.
- коэффициент ослабления синфазного напряжения. Измеряется в Дб, так как это очень большая величина.
6. -разность входных токов.
7. -температурный дрейф разности входных токов.
8. -максимальный выходной ток.
9. Влияние изменения
Схема замещения реального ОУ.
В этой схеме:
1. -коэффициент усиления дифференциального сигнала.
(это среднестатистический диапазон, то есть существуют ОУ, у которых выходит за пределы, но таких ОУ мало).
2. - входное сопротивление одного из входов, когда другой вход заземлен (еще называетсядифференциальным входным сопротивлением).
Ом.
3.
4. Дб.
5. дифференциальное входное напряжение, которое нужно подать на вход усилителя, чтобы на выходе получить ноль.
мВ (для биполярного транзистора (БПТ))
мВ (для полевого транзистора (ПТ))
6. Температурный дрейф напряжения смещения:
(для биполярного транзистора (БПТ)).
(для полевого транзистора (ПТ)).
7. Средний входной ток:
БПТ:
- разность входных токов.
мкА.
нА (наноамперы).
ПТ:
нА.
нА
8. Влияние напряжения питания.
- коэффициент нестабильности источника питания.
,
, ,
Две предыдущих строчки описывают - когда на выходе ноль, а на одном из входов не ноль.
, ,,
- то дифференциальное напряжение, которое надо подать на вход ОУ для того, чтобы скомпенсировать изменение из изменения.
9. Выходное сопротивление.
Ом.
10. Ограничение по току нагрузки (или ).
Это примерно то же самое, что . Это параметр сообщает о том, что в некоторых ОУ стоит защита по току, срабатывающая при превышении заданной величины. Вот это и есть ограничение по току нагрузки.
Расчет инвертирующего оу с учетом параметров неидеальности.
1. Мультипликативная составляющая (существует еще аддитивная составляющая).
входное сопротивление по данному входу
синфазное сопротивление
Влияние :
Рисуем схему замещения:
(потери на из-за наличияи(или)).
Убирается потерянная величина входного сопротивления.
Поэтому в схеме замещения (то естьшунтирует).
(параллельное соединение двух сопротивлений).
(мы привели данное выражение к более привычному виду для обычного инвертирующего усилителя).
, чем ближе к, тем больше отличается эта формула от формулы для идеального ОУ.
Проанализировав это выражение, можно сказать, что влияние на выходное напряжение и намало. Им можно пренебречь.
Влияние :
Рассматриваем (режим холостого хода):
Схема замещения будет выглядеть следующим образом:
,
- погрешность от наличия входного сопротивления.
К примеру:
, кОм,кОм.
Ом.
Повторение понятия «виртуальный ноль»:
(малая величина, «виртуальный ноль»).
Пример:
Если нагрузка не равна бесконечности, то течет ток, ,В.
В, Ом,Ом.
Но существует ООС (по).
Влияние мало при:
Влияние на:
Наша задача- узнать как влияет операционного усилителя на выходное сопротивление усилительного каскада, собранного с этим ОУ.
Введем коэффициент ОС:
, где - собственный коэффициент усиления ОУ.
Фактически выходное сопротивление всего усилителя эквивалентно снижается относительно выходного сопротивления ОУ приблизительно в раз.
Если большое, то выходное сопротивление всего усилителя почти не зависит от выходного сопротивления ОУ.