загрузка...
загрузка...
На головну

операційні підсилювачі

Операційний посилювач (ОУ) являє собою підсилювач постійного і змінного струму з великим коефіцієнтом посилення і глибоким негативним зворотним зв'язком. За рахунок наявності глибокої негативного зворотного зв'язку коефіцієнт посилення, властивості і параметри ОУ залежить тільки від параметрів і структури ланцюга зворотного зв'язку і структури вхідного ланцюга.

Широке поширення операційних підсилювачів пов'язане з їх універсальністю (можливість побудови на їх основі різних електронних пристроїв, причому, як аналогових, так і імпульсних), широким діапазоном частот (посилення сигналів постійного і змінного струмів), незалежність основних параметрів від зовнішніх дестабілізуючих факторів (зміна температури , напруги харчування та ін.).

Присутність в назві слова "операційні" пояснюється можливістю виконання даними підсилювачами ряду математичних операцій - підсумовування, віднімання, диференціювання, інтегрування та ін.

В основному використовуються інтегральні підсилювачі (ІОУ), що пояснюється їх більш високою технологічністю, надійністю, дешевизною і меншими масогабаритними характеристиками в порівнянні з підсилювачами на дискретних елементах.

На малюнку 52 зображено УДО і основні висновки ІОУ. Підсилювач має два входи (вхідні ланцюг ОУ побудована на диференціальному підсилювачі) і один вихід. При подачі вхідного сигналу на неінвертуючий вхід, виХодна сигнал тієї ж полярності (фази) - малюнок 53, а.

Малюнок 52 - Умовно-графічне позначення і основні висновки ІОУ

При використанні инвертирующего входу фаза вихідного сигналу буде зрушена на 180? по відношенню до фази вхідного сигналу (полярність змінюється на протилежну) - рис. 13, б.

Малюнок 53 - Тимчасові діаграми ОУ: а) - неинвертирующего, б) - инвертирующего

У випадки використання обох входів вихідна напруга пропорційно різниці вхідних напруг.

Uвих= К (Uвх1- Uвх2),

де К - коефіцієнт посилення.

Харчування ОУ здійснюється від двополярного джерела, зазвичай +15 і -15В. Решта висновки ІОУ вказують у міру їх використання.

Розглянемо роботу ІОУ на підставі амплітудної (передавальної) характеристикою - рис. 54

На характеристиці можна виділити лінійний або робочу ділянку, на якому зі збільшенням вхідної напруги пропорційно збільшується вихідна, і дві ділянки насичення U+нас и U-нас. При певному значенні вхідної напруги Uвхmax підсилювач переходить в режим насичення, при якому вихідна напруга приймає максимальне значення (при значенні Uп= 15 В приблизно Uнас= 13 В) і залишається незмінним при подальшому збільшенні вхідного сигналу. Перехід підсилювача в насичення призводить до великих нелінійних спотворень (рисунок 55), тому даний режим використовується тільки в імпульсних пристроях на ОУ.

Малюнок 54 - Амплітудна характеристика ОУ

При наявності зворотного зв'язку на вході підсилювача діє вхідна напруга і напруга зворотного зв'язку, і коефіцієнт посилення знаходиться за формулою

К = Uвих/ Uу,де Uу = Uвх - Uос

Малюнок 55 - Тимчасові діаграми ОУ в режимі насичення

Негативна ОС - напруга зворотного зв'язку має протилежну полярність (фазу) по відношенню до вхідного сигналу, і тому має знак "мінус". При глибокої ООС коефіцієнт посилення залежить тільки від коефіцієнта зворотного зв'язку, що дозволяє позбавиться від впливу нестабільності параметрів напівпровідникового матеріалу, на якому виконуються підсилювачі.

Підсилювачі постійного струму «-- попередня | наступна --» Неінвертуючий підсилювач -
загрузка...
© om.net.ua