
- •Министерство образования Российской Федерации
- •Казанский государственный техническийуниверситет
- •Им а.Н.Туполева
- •М.И.Нургалиев
- •Электроника
- •Операционный усилитель.
- •Условные обозначения
- •Графическое изображение оу
- •Амплитудная характеристика
- •Динамический диапазон
- •Напряжение смещения.
- •Входные токи смещения
- •Разность двух входных токов смещения называется током сдвига Iсд , при этом знак Iсд может быть любым :
- •Виртуальная земля.
- •Частотные параметры оу.
- •Скорость нарастания выходного сигнала оу
- •Дрейфовые параметры.
- •Классификация оу по назначению
- •Оу с обратной отрицательной связью.
- •Неинвертирующий усилитель.
- •Инвертирующий усилитель
- •Дифференцирующий усилитель
- •Интегрирующий усилитель
- •Задание на ргр
- •Задача 1.
Разность двух входных токов смещения называется током сдвига Iсд , при этом знак Iсд может быть любым :
Iсд= Iв1- Iв2
Обычно Iв1 Iв2. Напряжения, создаваемые ими на R1 и R2 равны соответственно Iв1 R1 и Iв2R2. Чтобы уменьшить появление дополнительного напряжения сдвига на выходе ОУ из-за разности Iв1 R1 и Iв2R2 необходимо сделать, чтобы R2 R1. При этом падения напряжения от токов смещения на них примерно одинаковы и напряжение смещения минимально. Токи смещения зависят от температуры, что вызывает дрейф выходного напряжения от температуры.
Коэффициент ослабления синфазного сигнала.
ОУ
характеризуется высоким коэффициентом
усиления дифференциального сигнала
:
и
низким коэффициентом усиления синфазного
сигнала
:
Коэффициент ослабления синфазного сигнала определяется:
,
или КОСС
[дБ]=20log
Виртуальная земля.
Точку Е в схеме на рис.4, где резистор R1 подключается к инвертирующему входу, называют мнимой (виртуальной) землей. Когда коэффициент усиления напряжения стремится к бесконечности, а величина выходного напряжения имеет конечное значение, разность потенциалов между инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя становится пренебрежимо малой:
При
малой величине входных токов, потенциал
заземленного неинвертирующего входа
очень мал (близок к нулю):
Таким образом, с точки зрения входного сигнала инвертирующий вход имеет тот же самый потенциал, что и неинвертирующий, который заземлен. При этом сопротивление между инвертирующим и неинвертирующим входами велико.
Частотные параметры оу.
Их оценивают по графику зависимости коэффициента усиления от частоты (Рис.5). Эту зависимость обычно строят в логарифмическом масштабе и основные частотные параметры следующие:
-
граничная частота - это частота, на
которой коэффициент усиления уменьшается
в корень из двух раз, если график построен
в линейном масштабе:
или на 3дБ, если график построен в логарифмическом масштабе:
К(fгр)=К0 - 3дБ
-
частота единичного усиления, где
или К(f1)[дБ]=0дБ.
Частотные параметры ОУ связаны
соотношением
.
Рис.5
Скорость нарастания выходного сигнала оу
Скорость нарастания выходного сигнала при подаче на вход скачка напряжения определяется (Рис.6):
,
где t0.1 и t0.9 время достижения уровня UВЫХ.0,1 и UВЫХ.0,9 от стационарного значения принятого за единицу;
-
время установления выходным напряжением
своего стационарного значения с заданной
точностью.
Рис.6
Дрейфовые параметры.
Они характеризуют зависимость перечисленных параметров от температуры окружающей среды и от изменения напряжения питания.
-Температурный коэффициент тока смещения. Токи смещения зависят от температуры, что вызывает дрейф выходного напряжения от температуры. Температурный коэффициент тока смещения определяется:
ТКI=dIВdТ мкА0С
С целью уменьшения влияния токов смещения следует ограничить верхний предел для сопротивления резисторов R1, R2, Rос.
-Температурный коэффициент напряжения смещения. Напряжение смещения зависит от температуры, что вызывает дрейф выходного напряжения от температуры. Температурный коэффициент напряжения смещения определяется:
ТК
=dUcм
dТ
мкВ0С