Условное графическое обозначение интегрирующих микросхем К140УД8
- инвертирующий вход ( - )
- неивертирующий вход ( + )
При подаче U на определённый вход, выходное U или совпадает по фазе, или противоположны по фазе U входное.
Основу ОУ составляет дифференциальный каскад в качестве входного усилителя. Выходным каскадом ОУ обычно служит ЭП обеспечивающий требуемую нагрузочную способность всей схемы.
Необходимое значение К достигается с помощью дополнительных усилительных каскадов между дифференциальных усилителей и ЭП(2,3 каскада).
ОУ характеризующиеся
- усилительными
- входными
- выходными
- энергетическими
- дрейфовыми
- частотными
- скоростными параметрами.
Важнейшими характеристиками является амплитудные (передаточные) характеристики.
Горизонтальные участки соответствуют режиму полностью открытого (насыщенного) либо закрытого транзистора выходного каскада ОУ (ЭП).
Наклонный (линейный) участок – пропорционально зависим U =f(U ). Угол наклона характеристики определяется :
К =
Значение К составляет от нескольких сотен до сотен тысяч. Большое значение К позволяют при охвате ОУ глубокой ООС получать схемы со свойствами, которые зависят только от параметров цепи отрицательной обратной связи.
Состояние, когда U =0 при U =0 называется балансом ОУ. И для реальных ОУ обычно не выполняется.
U - напряжение смещения, при котором U =0. Входное напряжение смещения нуля:
U =
Основная причина разбаланса – разброс параметров элементов дифференциального усилителя в частности транзисторов. Зависимость от t параметров ОУ вызывает температурный дрейф входного U смещения и температурный дрейф выходного U.
Основные параметры входящих цепей ОУ зависят от : R , I , , дрейф токов смещения, максимальный входящий дифференциал напряжения.
Схемы используемого дифференциального входного каскада.
Ввиду наличия U и I ОУ приходится дополнять элементами их начальной балансировки.
U - напряжение, подаваемое между входами. U =U -U
Вх
Для исключения повреждения транзисторов дифференциального усилителя
Выходные параметры : R
U
I
E =3 15 В, P
Частотные параметры определяются по АЧХ.
f - частотная среда спад АЧХ объясняется частотной зависимостью параметров транзисторов и паразит. емкостей ОУ.
f - частота, на которой К =1 называется частотой единичного усиления
f - граничная частота по ней оценивают полосу пропускания частот ОУ. Десятки мегагерц.
При усилении сигналов ОУ обычно охватывает ООС. Высокие качества параметров ОУ позволяют при расчете принимать
К
К
R
2.2.4.2 Примеры схем на ОУ:
- Инвертирующий усилитель
Параллельно ООС поU
Для узла 1 R
I =I =0
тогда I =I
=
При К напряжение на входе ОУ U =
В связи с чем =-
К = =-
Выбор R =R когда К =-1 придает схеме свойство инвертирующего повторителя напряжения (инвертора сигнала).
Т.к. U ; R =R ; R =
Неинвертирующий усилитель.