Узнай об автоматике все - читай kip-help.narod.ru

Найти: на

Хочешь узнать ответ

на свой вопрос?

Напиши в редакцию!

Операционные усилители Письмо в редакцию

Теория и практика

электроники

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).

Назначение выводов:

+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 ( ) раз от своего максимального значение при неизменной амплитуде на входе.

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

Теория информации

и автоматического

управления

Метрология

Программирование

Заметки инженера

 Решебник

Как самому сделать ИК-сканер?

Как работает инвертирующий усилитель?

Это и многое другое ты узнаешь на сайте

radiohlam.ru

О сайте

 

Решим для вас задачи по математике, физике, тау, программированию...

Совершенно бесплатно. Подробности в разделе Решебник

 

 

© 2007 Материалы сайта охраняются законом об авторском праве