Билет №10 Вопрос №2

Статистические погрешности операционных усилителей. Влияние конечных значений входного сопротивления, коэффициента усиления и выходного сопротивления операционного усилителя (ОУ) на параметры неинвертирующего усилителя.

Билет №11 Вопрос №1

Модель Эберса-Мола.

Для анализа работы транзистора в схемах Дж.Д.Эберс и Дж.Л.Молл в 1954 г . предложили простые и удобные модели транзистора, различные варианты которой широко используются на практике. В эти модели входят управляемые источники тока, управляемые токами, учитывающие связь между взаимодействующими p - n -переходами в биполярном транзисторе. Эти модели справедливы для всех режимов работы транзистора.Простейшим вариантом низкочастотной модели Эберса-Молла является модель с идеальными p - n -переходами и двумя источниками тока.

(1)

(2)

 ,- токи, текущие через переходы, они определяются соотношениями:

(3)

(4)

(3),(4) ->(1),(2) В соответствии с первым законом Кирхгофа для токов эмиттера и коллектора схемы 

(5)

(6)

Ток базы: (7)

В (6),(7) -ток эмит. перех. при замык. к-б, а-обр.ток коллектора перех. при замыкании э-б

,-тепл.обр.токи при разомкнутых цепях э-б или к-б

1) , ||>>()

2) ,(8)

(2)->(8) :

(при обратном смещении колл. перех. к разомкн. цепи к-б) (9)

аналогично : (10)

Выходная ВАХ транзистора с ОБ.

При включении транзистора в различных схемах представляют практический интерес графические зависимости напряжения и тока входной цепи (входные вольт-амперные характеристики) и выходной цепи (выходные или коллекторные вольт-амперные характеристики). Вид характеристик зависит от способа включения транзистора.

Выходные характеристики транзистора в схеме с ОБ представляют собой зависимости тока коллектора от напряжения коллектор–базавыходной цепи при постоянном токе базыво входной цепи

(11)

-> (6)

(12)

1)

a) ,

б) ,

2)

a) ,

б) ,

в) >0

,

Входная характеристика.

Статической входной характеристикой транзистора для схемы с ОБ является график зависимости тока базы от напряжения эмиттер-базавходной цепи при постоянном значении напряжениявыходной цепи

;;

1)

2)

3)

Реальная ВАХ (не по модели э-м)

Все ВАХ огранич. гиперболой

допустимой мощности

Билет №11 Вопрос №2

Влияние напряжения смещения нуля и входных токов на выходное напряжение операционного усилителя

по методу суперпозиции

Особенности учета влияния U_см и входных токов на усилитель переменного сигнала

-температурный дрейф нуля

-темп. дрейф входных токов

В любом реальном ОУ существуют различные несогласованные компоненты и несбалансированные цепи, которые приводят к тому, что при нулевом входном напряжении (U_вх=0) выходное напряжение не будет равно 0. Для получения на выходе нулевого напряжения необходимо подать на вход небольшое напряжение, равное входному напряжению смещения U_см. Напряжение смещения – это небольшое постоянное напряжение, обычно порядка 1 мВ. В прецизионных ОУ напряжение смещения может изменяться в приделах от 10 до 100 мкВ. Полярность напряжения смещения может быть как положительной, так и отрицательной. Значение U_см таково, что выходное напряжение будет достигать области насыщения либо в положительную U_выхm, либо в отрицательную –U_выхm  сторону даже при отсутствии входного напряжения. Напряжение смещения приводит к тому, что при отсутствии сигнала на входе ОУ на его выходе появляется выходное напряжение, пропорциональное величине U_см  и схемному коэффициенту усиления К операционного усилителя: U_вых=КU_см. Поскольку напряжение смещения умножается на коэффициент усиления, результирующий эффект в ОУ с замкнутой ОС увеличивается в число раз, равное отношению сопротивления обратной связи к входному напряжению, например, для инвертирующей схемы включения ОУ. Напряжение смещения вносит погрешность при передаче сигналов постоянного тока, поэтому необходимо компенсировать или вообще исключить влияние напряжения смещения.

При работе ОУ через его входы должен протекать ток. Этот ток называется входным током смещения или током смещения. Токи I_вх1 и I_вх2 не будут абсолютно одинаковыми. Разность входных токов 1…2 мкА определяется степенью согласованности параметров входных каскадов ОУ. Поэтому точным значением тока смещения I_см принято считать среднеарифметичес­кое значение двух входных токов I_см=(I_вх1+I_вх2)/2.