Интегральная схемотехника оу

Многокаскадный усилитель постоянного тока, выполненный в схеме ДУ. В основе схемотехники лежит два основных принципа:

-взаимная согласованность параметров цепи и структур.

-схемотехническая избыточность.

Взаимная согласованность — следствие особенностей технологии производства ИмкС. Схемотехническая избыточность проектирования ОУ заключается в усложнение принципиальной схемы за счет снижения требования к элементам и повышения качества ИмкС.

Трехкаскадный ОУ.

Рис.13

При последовательном соединении дифкаскадов коэффициенты усиления перемножаются, если они выражены в децибелах, то коэффициенты складываются. Введение в схему второго каскада усилителя напряжения (УН) позволяет снизить требования к параметрам транзисторной структуры. ДУ избавляет сигнал от синфазной составляющей. Третий каскад представлен двумя функциональными узлами, усилителем согласования и выходным усилителем. Необходимое согласование уровней напряжения обусловленных следующим: выходной напряжение с УН смещено в область положительных значений для каскада на транзисторах n-p-n и область отрицательных значений для структуры p-n-p. Выходной усилитель представляет собой двухтактный эмиттерный повторитель обеспечивающий работу ОУ на низкоомную нагрузку.

Двухкаскадный ОУ.

Основные свойства и параметры усилителя

Ток входа стремится к 0, выходное сопротивление стремится к 0. Для большинства ОУ коэффициент усиления находится в диапазоне от 20000 до 1000000.

Параметры:

1)Входные параметры: Напряжение смещения — значение напряжение, которое необходимо подать на вход чтоб на выходе получить 0. Входные токи обусловлены токами баз биполярных транзисторов ДК или токами утечек затворов полевых транзисторов. Разность входных токов — отличие токов инвертирующего и неинвертирующего входа. Дифференциальное входное сопротивление — приращение диф входного напряжения к диф входному току в режиме КЗ. Синфазное входное сопротивление — отношение изменения синфазного входного напряжения к изменению тока инвертирующего или неинвертирующего тока при нулевом выходном напряжении в отсутствии нагрузки.

2)Выходные параметры: Выходной ток — максимально допустимое значение выходного тока, при котором отсутствуют тепловые перегрузки микросхемы. Сопротивление нагрузки — минимальное значение сопротивления подключенного к выходу, при котором отсутствуют тепловые перегрузки. Сопротивление нагрузки и выходной ток связанны соотношением Iвых=Uвых/Rн. Максимальное выходное напряжение — величина напряжения на выходе при котором нелинейные искажения не превышают заданного значения.

3)Усилительные параметры: Коэффициент усиления напряжения. Коэффициент ослабления синфазного сигнала - отношения коэффициента усиления напряжения приложенного между входами к коэффициенты усилению общего для обоих входов напряжения.

4)Скоростные параметры: Скорость нарастания выходного напряжения — отношение величины изменения выходного напряжения от уровня 0.1 до уровня 0.9 от выходного напряжения ко времени в течение которого произошло данное изменение. Параметр измеряется при подаче ступенчатого напряжения на вход. Частота единичного усиления — значение частоты входного переменного напряжения, при которой коэффициент усиления равен 1.