|
Узнай об автоматике все - читай kip-help.narod.ru |
Хочешь узнать ответ на свой вопрос? Напиши в редакцию! |
Операционные усилители | Письмо в редакцию |
Операционный
усилитель (ОУ)
– это модульный многокаскадный
усилитель постоянного тока с
дифференциальным входом,
предназначенный для выполнения
различных операций над аналоговыми
величинами. Ему
присущи следующие характеристики: ·
большой коэффициент усиления (от
десятков до сотен тысяч); ·
широкая полоса пропускания
от (10 Гц до 10 МГц); ·
высокое входное сопротивление; ·
низкое выходное сопротивление; ·
малый дрейф нуля; ·
высокая степень подавления синфазных
помех; ·
несимметричный выход. Условные
обозначения ОУ приведены на рис. 1.
Показанный усилитель имеет один выходной
вывод и два входных. Знак >
обозначает усиление. Вход, напряжение на
котором сдвинуто по фазе на 180°
относительно выходного напряжения,
называется инвертирующим и обозначается
знаком инверсии в виде окружности на
соответствующем выводе. На рис. 1в приведено полное условное графическое изображение ОУ. Для упрощения схем допускается изображение ОУ с указанием только информационных выводов (рис. 1а и 1б). +V, -V – выводы подключения питания GR – корпус("земля") FC – выводы частотной коррекции NC –выводы балансировки OV – общий информационный вывод
рис.1 Условное обозначение ОУ. Входные сигналы подаются относительно обшей с выходным сигналом шины. Для идеального усилителя при нулевых входных напряжениях выходной сигнал равен нулю. Благодаря этому свойству источники входного сигнала и нагрузку можно подключать непосредственно к выводам ОУ. Обычно
входные сигналы подаются на прямые входы,
а инверсные входы используются для
построения отрицательной обратной связи
(ООС). Чтобы
обеспечить возможность работы ОУ как с
положительными, так и с отрицательными
входными сигналами, требуется
двухполярное питающее напряжение. При
двухполярном питании постоянное
напряжение на выходе отсутствует при
условии, что постоянных напряжений на
входе ОУ нет. Обычный
ОУ состоит из следующих частей:
дифференциальный каскад (один или
несколько), схема сдвига уровня и
выходной каскад усиления мощности. Основные
параметры ОУ
Можно
выделить три группы параметров ОУ:
входные, выходные и характеристики
передачи. Основные
входные
параметры: 1)
Напряжение
смещения
нуля (Uсм)
– определяет потенциал на выходе ОУ при
нулевом входном сигнале, который поделен
на коэффициент усиления усилителя.
Значение Uсм
не превышает десятков милливольт. 2)
Средний ток (Iвх)
- среднее арифметическое значение
постоянных токов инвертирующего и
неинвертирующего входов в отсутствие
сигнала. Обычно Iвх не превышает
сотен наноампер. 3)
Входное
сопротивление. Различают:
дифференциальное входное сопротивление -
сопротивление между входными выводами и
синфазное входное сопротивление -
сопротивление между объединенными
выводами входов и землей. 4)
Температурные
дрейфы напряжения смещения и токов –
характеризуют изменение соответствующих
параметров с температурой и оцениваются
в мкВ/0С и нА/0С соответственно. Основные
выходные параметры ОУ: 1)
Выходное
сопротивление (Rвых) - внутреннее
сопротивление выхода ОУ. Реальное Rвых
составляет единицы и сотни Ом. 2)
Максимальный
выходной ток (Imax
вых)
– предельное значение выходного тока,
которое может поступать в нагрузку. Характеристики передачи: 1)
Коэффициент
усиления по напряжению КU
– определяет коэффициент усиления
усилителя без использования обратной
связи. Для реальных ОУ равен нескольким
тысячам. 2)
Полоса
пропускания – полоса частот, в которой
КU
уменьшается не
более чем в 0.707 ( 3)
Время
установления выходного напряжения –
время переходного процесса. Оценивается
как промежуток времени с момента
достижения уровня 0.1 до момента
достижения уровня 0.9 установившегося
значения выходного сигнала при подаче на
вход прямоугольного импульса. 4)
Время
восстановления
– время, необходимое для возврата ОУ из
состояния насыщения по выходу в линейный
режим. Для определения этого параметра
первоначально на вход ОУ подают сигнал в
два раза больший, чем необходимо для
насыщения выходного каскада (режим 100%-ной
перегрузки). Измерение сводится к
определению времени после снятия
входного напряжения до момента, когда Uвых
станет равно 0.1 от установившегося
значения. 5)
Амплитудно-частотная
характеристика – определяет
зависимость коэффициента усиления ОУ от
частоты входного сигнала. Характеристики идеального операционного усилителя: · входной ток ОУ равен нулю · напряжение между входами ОУ равно нулю · входное сопротивление ОУ равно бесконечности · коэффициент усиления по напряжению равен бесконечности |
||
Как работает инвертирующий усилитель? |
||
Решим для вас задачи по математике, физике, тау, программированию... |
||
|
© 2007 Материалы сайта охраняются законом об авторском праве |