Входное сопротивление

Реальные операционные усилители имеют конечную величину входного сопротивления. Различают входное сопротивление для дифференциального сигнала и входное сопротивление для синфазного сигнала. Их действие иллюстрируется схемой замещения входного каскада операционного усилителя, представленной на рис. 6.5. У операционных усилителей с биполярными транзисторами на входах входное сопротивление для дифференциального сигнала r_D составляет несколько мегом, а входное сопротивление для синфазного сигнала r_Gl- несколько гигаом. Входные токи, определяемые этими сопротивлениями, имеют величину порядка нескольких наноампер.

Существенно большие значения имеют постоянные токи, протекающие через входы операционного усилителя.

Входной ток при отсутствии сигнала определяется по формуле

а входной ток смещения как

Рис 6.5 Схема замещения для дифференциального и синфазного входных сопротивлении и начального входного тока операционного усилителя

Для стандартных биполярных операционных усилителей начальный входной ток лежит в пределах от 20 до 200 нА, а для операционных усилителей с входными каскадами, выполненными на полевых транзисторах, он составляет всего несколько наноампер.

В табл. 6.1 приведены важнейшие параметры реальных операционных усилителей. Представленный в этой таблице операционный усилитель типа А 741 (фирмы-изготовители-Fairchild, National, Silicon General и др.) принадлежит к поколению дешевых операционных усилителей, выполненных по биполярной технологии, а усилитель типа LF 356 (фирмы-изготовители-National, Texas Instr., Intersil и др.) характеризует последнее поколение монолитных интегральных операционных усилителей с полевыми транзисторами во входном каскаде. На основе новейшей биполярно-полевой технологии (Bifet-Technologie) стало возможным в одном технологическом процессе создавать микросхемы как на биполярных, так и на высококачественных р-канальных полевых транзисторах с управляющим р -n-переходом В отличие от усилителей более раннего типа дрейф напряжения смещения в таких усилителях не превышает величины дрейфа в стандартных усилителях на биполярных транзисторах, а так как стоимость их примерно одинакова, то эти комбинированные операционные усилители постепенно вытесняют усилители на биполярных транзисторах.

Таблица 6.1

Типовые параметры интегральных операционных усилителей без внешних обратных связей при напряжении питания ± 15 В.

Существуют также специальные операционные усилители, предназначенные для особых случаев применения, например усилители с малым дрейфом напряжения смещения или усилители с малым входным током при отсутствии сигнала Стоимость таких усилителей, как правило, значительно выше, чем стандартных усилителей. В качестве примера в табл 6 1 приведены параметры таких усилителей, в частности усилителей типа А 714 А (фирма-изготовитель - Fairchild) и типа 3528 CM (фирма-изготовитель - Burr Brown)

Схема присоединения операционных усилителей типа 741 с различными корпусами представлена на рис. 6.6. Аналогичные схемы включения имеют также большинство операционных усилителей других фирм.

Рис 6 6 Схема присоединения операционного усилителя типа 741 (вид сверху)