амплитудно-частотная характеристика: К 4

"0

КЦ0=Ч1г f

f

ед

•частота единичного усиления - это частота, на которой коэффициент усиления КU0=1;

•входное сопротивление R. Для повышения входного сопротивления в первом каскаде могут использоваться полевые транзисторы;

•выходное сопротивление обычно составляет сотни Ом;

•входные токи 1вх(-) и 1вх(+) - это токи, протекающие по входным шинам;

•разность входных токов AIвх - Iвх( ) -1вх(+) . Входные токи могут

отличаться друг от друга на (10-20)%;

•выходной ток 1вых - максимальное значение выходного тока ОУ, при котором гарантируется его работоспособность.

•скорость нарастания выходного сигнала V - характеризует частотные свойства усилителя при его работе в импульсных схемах. Измеряется в вольтах/микросекунду;

•напряжение смещения Um. Численно напряжение смещения определяется как напряжение, которое необходимо приложить ко входу усилителя для того, чтобы его выходное напряжение было равно "0". Обычно Псм от единиц микровольт до десятков милливольт;

•мощность (или ток) потребления;

•дрейф напряжения смещения АДм/градус;

•дрейф разности входных токов А1вх/градус;

•коэффициент подавления синфазных помех. Кроме перечисленных выше параметров ОУ характеризуются целом рядом предельно-допустимых основных эксплуатационных параметров.

Классификация ОУ. Все операционные усилители имеют либо внутреннюю коррекцию АЧХ, либо внешнюю. В последнем случае к выводам ОУ подключаются внешние пассивные элементы. Некоторые ОУ имеют защиту от короткого замыкания.

В зависимости от назначения ОУ можно подразделить на пять групп:

Универсальные ОУ (общего применения) - имеют средние

характеристики, небольшую стоимость и применяются в большинстве

приборов (см. приложение)

Прецизионные ОУ используются для усиления малых сигналов в

информационно-измерительной аппаратуре. Такие ОУ должны иметь большой

коэффициент усиления, малый уровень шумов, малые значения напряжения смещения, дрейфа напряжения смещения и дрейфа разности токов. Прецизионные ОУ строятся обычно на принципе модуляции-демодуляции. Например ОУ К140УД21, К140УД24 и др.

Быстродействующие ОУ используются для преобразования высокочастотных сигналов. Они характеризуются высокой скоростью нарастания выходного сигнала, малым временем установления, высокой частотой единичного усиления f. Для таких ОУ обычно: V > 50в/мкс, t £ 1мкс, f > 10МГц.

уст~ ед

Микромощные ОУ - отличаются минимальными потребляемыми мощностями. Потребляемый ток иногда можно регулировать с помощью внешнего резистора. Поэтому такие ОУ иногда называются программируемыми.

Многоканальные ОУ - представляют собой несколько ОУ (обычно 2 или 4), размещенных в одном корпусе. Применяются для снижения массогабаритных показателей. Например, К140УД20, К1401 УД1, К1401 УД2.

Преобразователи аналоговых сигналов на ОУ

Обычно функции, выполняемые ОУ, определяются элементами обратной связи, в качестве которых используются резисторы, емкости, индуктивности, полупроводниковые приборы и т.д. На основе ОУ могут быть построены масштабные усилители, повторители, сумматоры, интеграторы, стабилизаторы тока и напряжения, активные фильтры, усилители переменного тока, генераторы импульсных сигналов, функциональные преобразователи, схемы сравнения и т. д.

Повторитель напряжения (рис. 70) представляет собой усилитель, охваченный 100% ООС по выходному напряжению вос=1. Для повторителя

ивых ТТвх.

к1

3,

+

ивых ивх

R = R 0(1 + KU0); R =

вхвх 0 VU0 / вых

R

вых 0

Й

5.

(1 + кш)

коэффициент усиления без

где Ки0

ООС,

Rjo - входное сопротивление ОУ без

ООС.

Благодаря большому входному сопротивлению и малому выходному

Рис. 70 Повторитель напряжения сопротивлениюиоетогжтеш,

используется в качестве согласующего

элемента.

Неинвертирующий масштабный усилитель (рис. 71). Здесь коэффициент передачи делителя в цепи ООС определяется выражением:

в =

(Z ос +

Тогда коэффициент усиления усилителя:

Zос

КТ1 =

U.ooc

K

Т0

K

Т0

Z1

5.

1

+

*-С

Uвых=(1+Zос/Zl )Ивх

Рис. 71. Неинвертирующий усилитель

(1 + КШЪос ) Г1 + Z1KU0H (Z ос + Z1)J

Полагая, что Ки0- ¥,

получим

(Z1 + Zoc ) Zoc

U.ooc

т.е. U = (1 + Z°)U

выZв

Из полученного выражения можно сделать вывод, коэффициент усиления усилителя не зависит от параметров ОУ и не может быть меньше единицы. Следует отметить, что в рассматриваемом усилителе фазы в одного и вы одного напряжений совпадают.