Емтихан билеті №23

1. Операциялыұ күшейткіштің қажетілігімен негізгі параметрлері

Операциялық күшейткіш: Біріншіден, әрекеттер тіркесі күшейткіштің қосалқы тізбелерін ауыстырып қосу арқылы өзгертілуі мүмкін аналогтық компьютердің элементі; Екіншіден, кері байланыс тізбегі жоқ күшейткіш. Әдетте, тұрақты ток күшейткіші. Оның күшейту еселігі үлкен, кіріс кедергісі жоғары, алшығыс кедергісі төмен болады.

Идеалды ОК келесі параметрлерге ие:

 кернеуімен күшейту коэффициенті;

 R_{кір } кіріс кедергісі;

 R_{шығ }0 шығыс кедергісі.

Мұндай сипаттамалар терең кері байланысты (КБ) қолдануға мүмкіндік береді, және ОК қасиеттері тек ОК тізбегінің элементтерінің параметрлерімен анықталады. Түрлі ОК-терді пайдалана отырып, түрлі математикалық операцияларды жүзеге асыруға болады. Сондықтан бұл күшейткіштер Операциялық деп аталды.

ОК-тің шартты белгісі суретте келтірілген.

Мұнда:

кіріс 1–инверторламаушы кіріс, яғни шығыс сигналы фаза бойынша кіріс сигналымен сәйкес;

кіріс 2– инверторлаушы кіріс, яғни шығыс сигналы фаза бойынша кіріс сигналымен қарама-қарсы;

шығыс– бір тактілі;

+Е_п және ‑Е_п –‑ екі қорек көзінің қорытындысы Е_п немесе екі полярлық кайнар көзі.

ОК жиілік коррекциясының сыртқы тізбегіне қосылуға, әдетте, көптеген қорыту санына ие болады. Ал олар күшейткіштің амплитудалық-жиілік сипаттамасының (АЖС) керек күйін тудырады.

ОК-тің сипаттамасы идеалдыдан кішкене ғана айырмашылығы бар.

ОК-тің негізгі параметрлері:

а) дифференциалды сигналдың күшейту коэффициенті

б) Синфазды сигналдың күшейту коэффициенті

в) ОК синфазды сигналының әлсіреу коэффициенті (децибелда):

г) R_кір кіріс кедергі, әдетте 400 кОм (ондаған кОм-нан ондаған Мом дейін жетеді);

д) шығыс кедергі R_шығ= 20 2000 Ом;

е) амплитудалы-жиілік сипаттама(АЖС)–K=F(f)–күшейту коэффициентінің жиіліктен тәуелділігі (логарифмдік масштабта линияланған сипаттама – Бодедиаграммасы) 1.11,а суретте келтірілген. ОК АЖС-ы бөлек каскадтардың сомалық АЖС-сын білдіреді. Он есе жиіліктің өзгеруі (декадаға) кернеу бойынша күшейту коэффициентінің он есе азаюына әкеледі (яғни минус 20 дБ).

2. Екікаскадты операциялық күшейткіш

Екі каскадты ОК-те АЖС-ның екі сынығы бар (әр каскад бір сынық әкеледі);

ж) ОК фазажиілікті сипаттама (ФЖС) – сигнал фазасының жиіліктен тәуелділігі (1.11,б суретке қара). Жоғары жиіліктерде әр каскад минус-ге тең фазалық ығысу тудырады. ФЖС -ге кешігеді, мұнда n – ОК каскадтарының саны.

ОК жұмысының тұрақтануы үшін АЖС және ФЖС түзетуді керек етеді;

и) ‑ күшейтудің жалғыз жиілігі, яғни күшейту коэффициенті бірге тең жиілігі;

к) амплитудалы сипаттама немесе тасымалдау сигналының сипаттамасы – шығыс кернеуінің кіріс кернеуіне тәуелділігі U_шығ=f(U_кір) 1.12 суретте келтірілген.

Әдетте U_{шығ.макс}=Е_п-1 В.

л) егер U_шығ = 0 жағдайда, және тағы да = 0 жағдай болса, онда ОК теңдігі орын алады.

Шын ОК-те схема ішінде баланс айырғышы орын алады, соның салдарынанU_шығ = 0 кезінде U_{шығ.сдв}0 пайда болады (1.13 суретті кара);

м) U _{нолдік кір. ығ.} немесе бастапқы ығысу – бұл шығыс кернеуі нөльге тең болуы үшін кірістерінің біріне берілетін тұрақты кернеу. Ол шамамен 1...3мВ тең;

н) кіріс токтардың түрлілігі I_{кір сдв}=I_б1- I_б2‑ 5…50 нА;

п) мүмкін болатын синфаздық кернеулердің диапазоны – бұл ОК-дің көп немесе аз – 3…13 В қалыпқа кірмеуі үшін екі кірісте де максималды бірдей кернеу беріледі.

Екі каскадты операциялық күшейткіш.