Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Основные параметры операционных усилителей



 

Пример:

К153УД1

КU – коэффициент усиления операционного усилителя

КU = 20000 без обратной связи

Uвх mах – наибольшее выходное напряжение, при котором входное напряжение соответствует заданному значению.

Uвх mах =±5 В.

Uвых mах – это максимальное выходное напряжение, при котором изменение параметров операционного усилителя соответствует заданному значению.

Uвых mах = ±10 В.

Iвых mах – это максимальный выходной ток, при котором обеспечивается заданные параметры операционного усилителя.

Iвых mах = 5 мА.

Uп – напряжение питания операционного усилителя, обычно подается 2 Uп

Uп = ±15 В

Iпотр – ток потребления, значения тока потребляемого от источников питания в заданном режиме.

Iпотр = 6 мА

Rвх – входное сопротивление, определяется входным дифференциальным каскадом.

Rвх = 100 кОм; Rвх → ∞;

Rвых – выходное сопротивление операционного усилителя

Rвых = 200 Ом; Rвых → 0

fгр – граничная частота, на которой КU уменьшается в раз, определяет полосу пропускания операционного усилителя.

fгр = 1 МГц

fт – частота единичного усиления.

 

Основные схемы включения(ОУ)

 

Инвертирующий усилитель

 

Рисунок 11.4

 
 


Инвертирующий усилитель образуется введением по инвертирующему входу обратной связи с помощью резистора Rобр.св.. Сигнал подается на инвертирующий вход через резистор R1, неинвертирующий вход заземляется.

Для идеального операционного усилителя Кус → ∞, Rвх → ∞, Rвых → 0.
Iвх= Iос

→ 0

- равен отношению резисторов в цепи обратной связи знаком минус.

Неинвертирующие усилители

 

 

 
 

 


Рисунок 11.5

Входной сигнал подается на неивертирующий вход. Отрицательная обратная связь включается по инвертирующему входу.

Uо → 0

Uвх = UR1 = Uвых

(18.1)

 

Неинвертирующий повторитель.

Повторитель – это устройство, у которого коэффициент усиления по напряжению равен 1.

Из формулы (18.1) для того, чтобы КU = 1, надо Rос = 0, R1 = ∞. В этом случае схема приобретает следующий вид:

 
 

 


Рисунок 11.6

 

→ 0

 

 

Преобразователь тока в напряжение

 
 

 

 


Рисунок 11.7

 

 

Инвертирующий сумматор

 
 

 

 


Рисунок 11.8

 

(18.2)

Из (18.2) Uвых равно сумме напряжению входных с весовыми коэффициентами ;

Если Rос =R1= R2 = R3, получим

(18.3)

 

 

Интегрирующий усилитель на основе ОУ

 
 

 


Рисунок 11.9

 

Обращается заменой в схеме инвертирующего усилителя Rос конденсатором С

(18.4)

; - постоянная интегрирования

 

 

- масштаб интегрирования

 
 

 

 


АЧХ интегрируемого усилителя имеет следующий вид:

;

     
 
 
 

 

 


Масштаб интегрирования выбирают так, чтобы выходное напряжение усилителя не достигло в рабочем диапазоне частот своего максимального значения ±Umах. В противном случае интегрирование будет выполняться неверно.

 

 

Интегрирование исполняют при построении аналоговых и решающих модулирование устройств, а также для построения генераторов множества изменяющихся напряжений.

 

 


Часто в интеграторах необходимо обеспечить быстрый разряд конденсатора.

В этом случае параллельно конденсатору ставится либо резистор, либо ключ. Схема принимает следующий вид:

 

- цепь заряда

- цепь разряда

Резистор R3 рассчитывается как параллельное соединение резисторов R1 и R2

Если R2 ›› R1, то R3 ≈ R1, R3 необходимо для того, чтобы сбалансировать входные токи, резисторы выбираются в диапазонах от 1 КОм 1МОм.

 

 

Дифференцирующие усилители на основе ОУ

 
 

 

 


Рисунок 11.10

 

Образуется заменой в схеме инвертирующего усилителя резистором R1 и конденсатором С.

По первому закону Кирхгофа:

(18.6)

Из формулы (18.6) видно, что это устройство производит операцию дифференцирования.

RС = τ З – постоянная дифференцирования.

Рассмотрим, что будет представлять АЧХ дифференциатора:

(18.7)

Из формулы (18.7) видно, что с увеличением частоты коэффициент усиления дифференциального усилителя увеличивается. В рабочем диапазоне частот АЧХ имеет нарастающий характер.

 
 

 


Для идеального

 

 
 

 

 


Для реального

Рассмотрим временную характеристику дифференциального усилителя

 
 

 

 


τ З = RС – постоянная дифференцирования и масштабный коэффициент дифференциального усилителя.

Его нужно выбрать так, чтобы выходное напряжение в рабочем диапазоне имело максимальное значение.

 


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-03; Просмотров: 584; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.039 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь