50. Операционные усилители: определение, условное обозначение на схемах, параметры, передаточная характеристика.

ОУ-это высококачественный интегральный усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и однотактным выходом.

Параметры реальных ОУ:

1.Точностные параметры ОУ определяют степень влияния различных процессов в нем на качество выполнения этим усилителем логических операций над сигналом..

а) Напряжение смещения нуля – это напряжение на входе ОУ необходимое транзисторам входного дифференциального каскада (dUсм)

б) Т-ная чувствительность напряжения смещения нуля- это отношение напряжения смещения нуля к т-ре

dUсм/dT

в) Ток смещения нуля dIсм –ток необходимый для транзистора дифференциального каскада

г) Средний входной ток.

Энергетические параметры:

а) ток потребления Iпот –это ток покоя или ток без нагрузки.

б) мощность потребления –определяется значением тока.

Максимально допустимые параметры:

а) рабочий диапазон температур

б) максимальное напряжение питания

в) максимальное входное дифференциальное напряжение

Частотные параметры:

а) абсолютная граничная частота fт – это f сигнала при которой коэффициент усиления ОУ=1

б) скорость нарастания Uвых и время установления U вых

Амплитудная или передаточная хар-ка

Располагается относительно начала координат, в «+ » и «-» плоскостях, потому что ОУ имеет 2 входа: инверсный и прямой. Угол наклона хар-ки определяется коэффициентом усиления. Чем больше угол наклона, тем больше коэффициент усиления. Рабочим участком является наклонный (линейный) участок. При изменении Uвх выходное остается постоянным.

51Операционые усилители оу инвертирующие и неинвертирующие: схемы, принцип действия, параметры ( входные и выходные), применение.

Инвертирующий входной сигнал подается на инвертирующий вход «-» то на выходе «+», следовательно выходное напряжение будет в противофазе ко входному .

Схема включения инвертирующего ОУ.

Если входное сопротивление ОУ равно бесконечности, то входной ток=0 , в соответствии с 1 законом Кирхгофа в точке А Iвхоу=Iос, соответственно

(Uвх -U0 ) / R 1 = (Uвых - U0) / R2 , т.к коэффициент усиления ОУ равен бесконечности, то на входе U0=0

следовательно Uвх / R 1 = Uвых / R2 , Киоу= R 1/ R2 . Коэффициент усиления=1 , на выходе такой же сигнал как и на входе , только разной полярности.

Схема включения неинвертирующего ОУ.

Неинвертирующий ОУ : вх. сигнал подается на прямой вход, а на инвертирующий подается сигнал ОС.

Сигнал ООС поступает через R2 на инвертирующий вход, т.к. ОУ на входе U0 приближенно равно0 справедливо соотношение между вх. и вых U Uвх= Uвых* R1/( R1+ R2 ) Киоу=1+R2/ R1.Если R1 отсутствует, то усилитель становится повторителем с коэффициентом усиления=1.

52.Компараторы: назначение, схема, принцип действия, параметры, применение.

Компаратором наз. устройство в котором происходит сравнение 2-х различных напряжений, одно является исследуемым вх. сигналом, а другое постоянным( опорным) с которым происходит сравнение.

Если в ОУ без ОС вх. напряжение различаются (Uвх >Uоп), то на вых. будет напряжение насыщения = +Епит «1». Если (Uвх < Uоп),то на вых. будет –Епит «0». Переход из одного состояния в другое показывает когда и в каком направлении вх. напряжение пересекает опорный уровень напряжения.

Компораторы применяют в устройствах которые преобразуют аналоговый сигнал в цифровой (АЦП).

Группы компораторов: а) линейные- увеличение рассогласований сравниваемых сигналов. Предусматривает ограничения исследуемых сигналов. Ограничительный порог может устанавливаться на любом уровне. б) нелинейные- присутствует ПОС. При незначительном входном сигнале через величину опорного на выходе появляется сигнал , который называется рассогласованным . Имеют высокую чуствительность, большую чем у линейных. Недостаток является ПОС, которая вносит увеличение нелинейных искажений.