close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

ГУБЕРНАТОР САНКТ-ПЕТЕРБУРГА;pdf

код для вставкиСкачать
Лекция 15
Раздел 1. АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА
Тема 1.2: ТРАНЗИСТОРЫ
План лекции:
1. Понятие об операционном усилителе.
2. Схемы включения операционного усилителя.
Литература и источники информации:
[1] Ю.П.Колонтаєвський, А.Г.Сосков „Промислова електроніка та мікросхемотехніка:
теорія і практикум”. За ред. А.Г.Соскова.- К.: Каравела, 2003.- 368 с.
[2] Кучумов А.И. Электроника и схемотехника. Учеб. Пособие. 2002.
[3] Ю.А.Овечкин „Полупроводниковые приборы”: Учебник для техникумов.- 2-е изд.,
перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1979.- 279 с., ил.
ПОНЯТИЕ ОБ ОПЕРАЦИОННОМ УСИЛИТЕЛЕ
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЕМ называется устройство, предназначенное для выполнения
математических операций с аналоговыми сигналами, имеющее исключительно высокий
коэффициент усиления, очень большое входное и малое выходное сопротивление и
выполненное в микроэлектронном (интегральном) исполнении.
Операционный усилитель включает в свой состав один или несколько дифференциальных
каскадов усилителя постоянного тока (УПТ), генератор стабильного тока для питания
этих каскадов и выходные эмиттерные повторители для увеличения входного и
уменьшения выходного сопротивления.
Пример маркировки ОУ: К553УД2.
Рис.1.
ОУ подразделяются по следующим
признакам:
- ОУ общего применения
- Мощные ОУ
- ОУ с управляемыми параметрами
- Быстродействующие ОУ
К основным параметрам ОУ относятся
следующие:
- Напряжение источника питания Uп
- Коэффициент усиления Кu → ∞
- Входное сопротивление Rвх → ∞
- Выходное сопротивление Rвых → 0
- Потребляемый от ИП ток или
потребляемая мощность
- Коэффициент ослабления
синфазного сигнала [дБ]
- Скорость нарастания выходного
напряжения. Она показывает
быстродействие (рис.2,а)ОУ:
(а)
(б)
Рис.2. (а) временные характеристики ОУ, (б) устаревшее условно-графическое обозначение ОУ.
Так как ОУ имеет очень большой коэффициент усиления и достаточно сложную схему, то
при работе на определенных частотах возможно появление нежелательных фазовых
сдвигов, приводящих к образованию положительных обратных связей и, как следствие, к
самовозбуждению усилителя. Для устранения этих возможностей применяются ЦЕПИ
КОРРЕКЦИИ, представляющие различные RC-цепочки. Цепи коррекции могут быть как
внешними, то есть при помощи навесных элементов, так и внутренними, то есть внутри
корпуса микросхемы. Причем цепи коррекции разрабатываются на этапе проектирования
ОУ и являются индивидуальными для каждого конкретного типа ОУ.
(а)
(б)
Рис.3. (а) принципиальная электрическая схема и (б) цепи питания и коррекции
операционного усилителя К153УД5.
Рис.4. Различное конструктивное исполнение микросхем на ОУ.
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ
Поскольку на входе ОУ стоит дифференциальный каскад усиления, имеющий инвертирующий
и неинвертирующий входы, то различают два основных вида включения – ИНВЕРТИРУЮЩЕЕ и
НЕИНВЕРТИРУЮЩЕЕ. Кроме этого ОУ за счет высокого коэффициента усиления должен быть
охвачен глубокой отрицательной обратной связью ООС для обеспечения устойчивости его
работы.
Инвертирующая схема включения ОУ
включения ОУ изображена на рис.6.
изображена
на
рис.5.
Неинвертирующая
схема
Так как ОУ предназначены для проведения математических операций с аналоговыми
сигналами,
то
различают
СУММИРУЮЩЕЕ
(рис.7,а),
ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ
(рис.7,б)
и
ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ (рис.7,в) ВКЛЮЧЕНИЕ ОУ.
Рис.5. Инвертирующая схема включения ОУ.
Рис.6. Неинвертирующая схема включения ОУ.
(б)
(а)
Рис.7.
(в)
Поскольку ОУ с управляемыми параметрами имеют очень
малую номенклатуру, то применяют управление таким
параметром как коэффициент усиления при помощи
различных
внешних
цепей,
причем
коэффициент
усиления может управляться как аналоговым сигналом,
так и цифровым кодом.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа