Классификация операционных усилителей.
Номенклатура операционных усилителей, выпускаемых в настоящее время, очень обширна. В зависимости от назначения ОУ разделяют на следующие группы.
1. ОУ общего назначения, предназначенные для использования в аппаратуре, где к параметрам усилителей не предъявляют жестких требований. + Uвых Uвх2 Uвх1 Uвых Uвх2 Uвх1
2. Прецизионные ОУ, имеющие малый уровень собственных шумов, а также высокий коэффициент усиления.
3. Быстродействующие ОУ, имеющие высокую скорость изменения выходного напряжения (200–500 В/мкс). Такие ОУ используются для построения импульсных и широкополосных устройств.
4. Микромощные ОУ, потребляющие малые токи от источника питания (менее 1 мА). Такие усилители используют в портативной аппаратуре. Операционные усилители стали наиболее массовыми активными приборами современной аналоговой схемотехники. Промышленность выпускает сотни типов ОУ с различными характеристиками. В линейных устройствах ОУ используются с глубокой отрицательной обратной связью. При этом параметры реализуемых схем практически полностью определяются цепью обратной связи. Используют ОУ и для реализации нелинейных устройств (компараторов, триггеров Шмитта, генераторов сигналов различной формы).
Отметим особенности ОУ на биполярных транзисторах, диктуемые технологией производства интегральных схем.
1. Входной каскад ОУ всегда является дифференциальным усилителем. Это обеспечивает подавление синфазных составляющих во входном сигнале. Кроме того, дифференциальный каскад не требует включения развязывающих конденсаторов.
|
|
|
2. Смещение транзисторов устанавливается с помощью источников тока, реализуемых на основе отражателей тока.
3. Для увеличения коэффициентов усиления первого и второго каскадов в качестве нагрузки используются транзисторные источники тока. Это позволяет избавиться от резисторов большого номинала и за счет этого сэкономить площадь кристалла.
4. Схема ОУ содержит дополнительные цепи, обеспечивающие защиту от короткого замыкания на выходе. Операционные усилители, реализуемые по рассмотренной схеме, обеспечивают весьма высокие параметры, вполне достаточные для большинства применений.
Типовые значения параметров ОУ μA741 следующие.
1. Коэффициент усиления дифференциального сигнала K = 250000 .
2. Коэффициент ослабления синфазной составляющей Kосс = 70 дБ.
3. Входное сопротивление Rвх = 200 кОм. 4. Выходное сопротивление Rвых = 75 Ом
ОУ на МОП-транзисторах
МОП-структура — полупроводниковая структура, применяемая при производстве микросхем и дискретных полевых транзисторов. Полупроводниковые приборы на основе этой структуры называют МОП-транзисторами (от слов «металл-оксид-полупроводник»
|
|
|
Операционные усилители часто изготавливают на одном кристалле с другими функциональными узлами, предназначенными для аналоговой или цифровой обработки сигналов. Поскольку доминирующими элементами больших интегральных схем (БИС) являются МОП-транзисторы, то ОУ, входящие в состав БИС, реализуют по КМОП-технологиям. Использование транзисторов с каналами разной проводимости дает возможность реализовать источники тока с большим внутренним сопротивлением.
1. Операционный усилитель (ОУ) представляет многокаскадный усилитель напряжения, обладающий большим коэффициентом усиления, высоким входным и малым выходным сопротивлением.
2. Благодаря своей универсальности ОУ стал самым массовым элементом аналоговой схемотехники.
3. На входе ОУ включается дифференциальный усилитель. Это обеспечивает подавление синфазных составляющих во входном сигнале.
4. Смещение транзисторов устанавливается с помощью отражателей тока.
5. В линейных устройствах ОУ используются с глубокой отрицательной обратной связью. При этом параметры реализуемых схем практически полностью определяются цепью обратной связи.
Задание:
1 В тетради записать дату и тему задания.
2 Внимательно изучить материал лекции.
3 Письменно ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 26; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!