2.3.1 Операциялық күшейткіштердің қажеттілігі және негізгі параметрлері.

Операциялық күшейткіш – дифференциалдың кірісті және біртактілі шығысты тұрақты токтың әмбебап күшейткіші.

Мінсіз ОК төмендегі параметрлерге ие:

-    кернеу бойынша күшейту коэффициенті  ;

-    кіріс кедергісі  ;

-    шығыс кедергісі   .  

Мұндай сипаттамалар терең кері байланысты (КБ) қолдануға мүмкіндік береді және ОК қасиеттері тек КБ тізбегі элементтері параметрлерімен анықталады. Әртүрлі КБ қолдана отырып, әртүрлі математикалық операцияларды іске асыруға болады. Сондықтан да күшейткіштер операциялық деп аталады. ОК шартты белгіленуі.

Мұнда: кіріс 1 – инвентирленбейтін кіріс, яғни шығыс сигналы кіріс сигналымен фазалары бойынша сәйкес келеді.

к іріс 2 – инвентирленген кіріс, яғни шығыс сигналы кіріс сигналымен қарама-қарсы фазада болады;  шығыс – біртактілі;

+Е_п және  ‑Е_п – қуат көзінің немесе биполярлық көздің шығыстары.

Нақты ОК көбінесе шығыстары өте көп болады, олар күшейткіштің талап етілетін амплитудасы- жиіліктің сипаттамаларын  қалыптастыратын жиілікті коррекциялы

2.10 сурет                       сыртқы тізбектерді қосу үшін қажет.

                   

 Нақты ОК сипаттамаларының мінсіз ОК сипаттамаларынан айырмашылығы бар. Нақты ОК негізгі параметрлері

      

а) дифференциалдық сигналды күшейту коэффициенті

 

                дейін;

 

б) синфазды сигналды күшейту коэффициенті  ;

 

в) ОК синфазалық сигналды әлсірету коэффициенті децибелмен өлшенеді.  ;

г) кіріс кедергісі  R_кір көбінесе 400 кОм (ондаған кОм –нан ондаған МоМ жетуі мүмкін);

д) шығыс кедергісі  R_шығ = 20 ¸2000 Ом;

е) амплитудалы-жиіліктік сипаттамасы  (АЖС) –   – күшейту коэффициентінің жиілікке тәуелділігі (сызықтандырылған сипаттама логарифмдік масштабтағы – Боде диаграммасы)   2.11,а-суретте келтірілген.  ОК-дің АЖС әрбір каскадтың жеке АЖС қосындысына тең. Жиіліктің 10 есе өзгеруі кернеу бойынша күшейту коэффициентінің 10 есе азаюына әкеледі. (яғни  20 дБ минус).

Е кікаскадты ОК  АЖС екі сынуына сәйкес келеді  (әрбір каскад 1 сынуға сәйкес);

ж) физиожиіліктік сипаттамасы (ФЖС) – сигнал фазасының жиілікке тәуелділігі   (2.11,б суретті қара). Жоғары жиіліктегі әрбір каскад минус    тең фазалық ығысу қосады.

         ФЖС     кешігеді,  мұндағы  n –  ОК каскадтар саны.

 

           2.11сурет 

                                  

ОК жұмысын стабилизациялау үшін АЖС және АЖС коррекциялау талап етіледі;

и)   ‑ бірлік күшейту жиілігі, яғнм күшейту коэффициенті бірге тең болған кездегі жиілік;

к) амплитудалық сипаттама немесе сигнал жеткізу сипаттамасы-шығыс сигналының кіріс сигналына тәуелділігі     2.12-суретте келтірілген.   .

л ) егер U_шығ = 0 сол сияқты және  U_шығ = 0 болса, ОК балансы орын алады.                                                                                           

Нақты ОК сызба ішінде баланс болмауы орын алуы мүмкін, оның әсерінен    болғанда  U_кір = 0 пайда болады  (2.13 суретті  қара);

 

         2.12 сурет                                 

 

м ) U _{кір.нөл.ығысу}  немесе бастапқы ығысу бұл кірістердің біреуіне шығыс кернеуі нөлге тең болу үшін берілетін тұрақты кернеу.

 Ол жуық шамамен  1...3 мВ;

н) кіріс токтарының айырмасы    ‑ 5…50 нА;

 

 

           2.13 сурет 

                             

п) синфазалық кернеулердің рұқсат етілген диапазоны – бұл ОК қанығу немесе тоқтап қалуға кіріп кетпеу үшін екі кірістегі бірдей ең үлкен кернеу  – 3…13 В;