13. Операционные усилители (оу). Графическое изображение. Упрощенная схема оу.

Операционный усилитель (ОУ)- усилители с гальваническими (безконденсаторными) связями, которые имеют дифференциальный вход, один выход и работают при наличии глубокой ОС, которая практически полностью определяет параметры и характеристики устройств, собранных на них.

Обозначение:

«- или 0» - инвертирующий вход, при подаче сигнала на который, на выходе получаем сигнал с противоположн. фазой

«+» - неинвертирующий вход

Полное обозначение: В соответствии с ГОСТ 2759-82 обозначение элементов аналоговой техники выполняется на основе прямоугольника.

Н е во всех ОУ есть выводы земли, если он не нужен, то его не рисуют.

F_c – выводы для подключения цепей частотной коррекции.

N_c – выводы для подключения цепей коррекции начального смещения.

Упрощенная принципиальная схема ОУ:

ДУ предназначен для ослабл. влияния изменения напряжения питания температуры и ослабления синфазного сигнала. Он имеет небольшое Кu (10-20) и невысок. Rвх.

Второй каскад УН обеспеч. осн-ое усиление по напряжению (около 10000). Каскад с ОЭ с коллекторной нагрузкой в виде источника тока.

Третий- каскад УМ (усилит. мощности) двухтактный эммитерный повторитель (каскад с ОК) на комплементарных транзисторах. Кроме основных каскадов ОУ может содерж. схему защиты выхода от КЗ, схему защиты входа от перенапряжения, каскад сдвига уровня напряжения для исключения пост. сост. Uвых, схемы источников стабильного тока, схему ООС по синфазным ошибкам усиления.

13. Классификация оу по типам входных каскадов: бпт, пт, супер β-бпт, с гальванической изоляцией входа от выхода, варикап.

Операционный усилитель (ОУ)- усилители с гальваническими (безконденсаторными) связями, которые имеют дифференциальный вход, один выход и работают при наличии глубокой ОС, которая практически полностью определяет параметры и характеристики устройств, собранных на них.

По типам входных каскадов ОУ делятся:

- на БПТ - широкий диапазон применения, хорошая балансировка, высокое входное сопротивление, больший сдвиг и дрейф;

- на ПТ – высокое входное сопротивление, большой сдвиг и дрейф нуля по сравнению с БПТ;

-на БПТ со сверхвысоким усилением (транзисторы супер β) - обеспечивают входное сопротивление, сопоставимое с каскадом на ПТ, величина сдвигов, и дрейфов как у обычных БПТ;

- с гальванической изоляцией входа от выхода - используется модуляция или оптические методы, применяется в медицине и технике высоких напряжений;

- на варикапе - имеют очень малый входной ток смещения, используются для усиления тока на фотоумножителях.

13. Динамическое питание оу. Недостаток.

Н едостаток ОУ широкого применения

| U_П| <= 15 B | Uвых | <= 12В

Использ. динамич. питания ОУ позволяет получать выходное напр. схемы существенно превышающее максимально допустимое напр. ОУ.

Параметры и хар-ки ОУ:

1. Ки ~ 10⁵ (10⁴ 10⁶)

2. Входные параметры: -входное сопротивление; -входные токи; -разность и дрейф входных токов; -максимальные входные дифференциальные и синфазные напряжения

3) выходные параметры: -выходное сопр-ение; -максимальное выходное напряжение и ток

4) максимально потребляемые токи от обеих источников питания (энергетические)

С пад 6 дб/окт обусловлен влиянием эффекта Миллера в каскад УН.

Увеличение крутизны до 12 дб/окт связано с действ. емкостей в ДУ.

У величение крутизны до 12 дб/окт приводит к увеличению до π . Плюс π инвертир. включения равно 2π.

Ки > 1 , т.е. выполнены условия самовозбуждения; баланс фаз и баланс амплитуд, что может приводить к высокочастотному генерации при малых Ки.

С целью устран. неустойчив. при малых Ки между коллектором и базой VT3 включают дополнит. конденсатор коррекции, переводящий часть АЧХ с = π в область с Ки < 1