Борьба:

1. Стабилизация Uпит, стабилизация температуры режима работы, тренировка транзисторов.

2. Использование дифференциальных (балансных) упт.

3. Преобразование усиливаемого напряжения. Дифференциальный упт (балансный)

построен по принципу четырехплечего моста.

Если мост сбалансирован !!! то, при изменении E_к баланс не нарушается и в нагрузочном резисторе R_н = 0. При пропорциональном изменении сопротивления R₁,R₂ или R₃,R₄ баланс тоже не нарушается.

Если заменить R₂,R₃ транзисторами, получим дифференциальную схему, часто применяемую в УПТ

Сопротивление R₂ и R₃ равны. Режимы работы T₁ и T₂ одинаковы. T₁ и T₂ выбирают со строго идентичными параметрами.

Лекция №14

2.2.4 Операционные усилители.

- усилитель постоянного тока с большим К, имеющий дифференциальный вход(2 вх. вывода) и один общий выход.

Предназначен для выполнения различных операций над аналоговыми величинами (сложение, вычитание, интегрирование и др.). В последнее время ОУ играют роль многоцелевых элементов при построении аппаратуры самого различного назначения. Применяется в усилительной технике, устройствах генерации сигналов синусоидальной и импульсных форм, стабилизаторах и активных фильтрах и т.д.

Условное обозначение

Условное графическое обозначение интегрирующих микросхем К140УД8

- инвертирующий вход ( - )

- неивертирующий вход ( + )

При подаче U на определённый вход, выходное U или совпадает по фазе, или противоположны по фазе U входное.

Основу ОУ составляет дифференциальный каскад в качестве входного усилителя. Выходным каскадом ОУ обычно служит ЭП обеспечивающий требуемую нагрузочную способность всей схемы.

Необходимое значение К достигается с помощью дополнительных усилительных каскадов между дифференциальных усилителей и ЭП(2,3 каскада).

ОУ характеризующиеся

- усилительными

- входными

- выходными

- энергетическими

- дрейфовыми

- частотными

- скоростными параметрами.

Важнейшими характеристиками является амплитудные (передаточные) характеристики.

Горизонтальные участки соответствуют режиму полностью открытого (насыщенного) либо закрытого транзистора выходного каскада ОУ (ЭП).

Наклонный (линейный) участок – пропорционально зависим U =f(U ). Угол наклона характеристики определяется :

К =

Значение К составляет от нескольких сотен до сотен тысяч. Большое значение К позволяют при охвате ОУ глубокой ООС получать схемы со свойствами, которые зависят только от параметров цепи отрицательной обратной связи.

Состояние, когда U =0 при U =0 называется балансом ОУ. И для реальных ОУ обычно не выполняется.

U - напряжение смещения, при котором U =0. Входное напряжение смещения нуля:

U =

Основная причина разбаланса – разброс параметров элементов дифференциального усилителя в частности транзисторов. Зависимость от t параметров ОУ вызывает температурный дрейф входного U смещения и температурный дрейф выходного U.

Основные параметры входящих цепей ОУ зависят от : R , I , , дрейф токов смещения, максимальный входящий дифференциал напряжения.

Схемы используемого дифференциального входного каскада.

Ввиду наличия U и I ОУ приходится дополнять элементами их начальной балансировки.

U - напряжение, подаваемое между входами. U =U -U

Вх

Для исключения повреждения транзисторов дифференциального усилителя

Выходные параметры : R

U

I

E =3 15 В, P

Частотные параметры определяются по АЧХ.

f - частотная среда спад АЧХ объясняется частотной зависимостью параметров транзисторов и паразит. емкостей ОУ.

f - частота, на которой К =1 называется частотой единичного усиления

f - граничная частота по ней оценивают полосу пропускания частот ОУ. Десятки мегагерц.

При усилении сигналов ОУ обычно охватывает ООС. Высокие качества параметров ОУ позволяют при расчете принимать

К

К

R