52.Дифференциальный усилительный каскад. Дифференциальная и синфазная составляющие входного сигнала.

Дифференциальный каскад (ДК) — это схема усилителя на двух одинаковых транзисторах, которые работают параллельно и симметрично.

("умный" усилитель, который вычитает один вход из другого и усиливает только результат вычитания, отбрасывая всё общее.)

Дифференциальный сигнал (разностный): Это когда напряжения на входах разные (один выше, другой ниже). ДК усиливает эту разницу очень сильно. Это полезный сигнал.

Синфазный сигнал (одинаковый): Это когда напряжения на входах одинаковые (оба растут или падают вместе, например, из-за помехи). Идеальный ДК такой сигнал полностью игнорирует и не усиливает. В реальности — ослабляет очень сильно.

Проще: ДК вычитает один вход из другого и усиливает только результат вычитания. Общие для обоих входов "шумы" отсекаются

53. Операционный усилитель. Коэффициент усиления, входное и выходное сопротивление, частотные характеристики.

Операционными усилителями (ОУ) называется широкий класс усилителей постоянного тока с большим коэффициентом усиления, предназначенных для работы с глубокой обратной связью.

ОУ содержит 2 – 3, реже 4 дифференциальных усилительных каскада, включённых один за другим. Этим достигается практически неограниченная величина коэффициента усиления Ku, достигающая 106 раз. Коэффициент усиления ОУ определяется отношением изменения входного напряжения к вызвавшему его изменению напряжения между дифференциальными входами усилителя при разомкнутой цепи обратной связи.

Входное сопротивление. Различают дифференциальное входное сопротивление и входное сопротивление для синфазных сигналов. Дифференциальное входное сопротивление, т. е. сопротивление ОУ для входного сигнала, разность потенциалов которого приложена между дифференциальными входами ОУ, определяется величиной сопротивления между этими входами. Входное сопротивление для синфазного сигнала, т. е. сопротивление ОУ для входного напряжения, приложенного одновременно к обоим дифференциальным входам, определяется сопротивлением между замкнутыми накоротко входами ОУ и заземляющей шиной.

Выходное сопротивление – это сопротивление ОУ, измеренное со стороны подключения нагрузки. Величина выходного сопротивления определяет максимальную силу выходного тока независимо от вида нагрузки.

Полоса пропускания определяется видом частотной характеристики ОУ, т. е. зависимостью его усиления от частоты входного сигнала. Полоса пропускания, ограниченная предельной частотой fпр, расширяется во столько же раз, во сколько уменьшается коэффициент усиления.

54.Операционный усилитель с обратной связью. Формула Блэка.

Он содержит усилитель с коэффициентом усиления по напряжению Ku, часть выходного сигнала которого возвращается на вход через цепь обратной связи с коэффициентом передачи β. Если обратная связь положительная (ПОС), напряжение обратной связи Uoc во входном сумматоре складывается с входным напряжением Uвх. Если обратная связь отрицательная (ООС), эти напряжения вычитаются. Коэффициент усиления усилителя с обратной связью Kuoc определяется формулой Блэка:

Kuoc = Ku /(1 ± β Ku)