December 17 2017 04:22:02
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Усилители постоянного тока на электронных лампах
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Усилители постоянного тока на электронных лампах были созданы в середине прошлого века для аналоговых вычислительных (моделирующих) машин. Термин операционный усилитель ОУ связан с построением на его основе операционных блоков, выполняющих математические операции (суммирования, интегрирования). С разработкой в 1959 году транзисторных ОУ повысились их надежность, существенно уменьшились габариты и электропотребление, что привело к расширению области их применения.  Развитие полупроводниковой интегральной электроники позволило заметно улучшить параметры ОУ и обеспечить невысокую стоимость при массовом производстве, что обусловило их использование в различных устройствах автоматики и измерительной техники. Первый интегральный ОУ (μA702) был разработан и выпущен в 1963 году. В настоящее время выпускаются сотни наименований интегральных ОУ.

Все это многообразие можно разделить на группы, объединенные общей технологией и схемотехникой,  точностными, динамическими и эксплуатационными характеристиками. Стандартный интегральный ОУ представляет собой многокаскадный усилитель, содержащий входной дифференциальный каскад промежуточные и выходной каскады с непосредственными межкаскадными связями. Первые микросхемы ОУ были реализованы на биполярных структурах. Совершенствование технологии привело к совместному использованию в ОУ каскадов на биполярных и полевых транзисторах, причем вначале МОП-транзисторы применялись в дифференциальном входном каскаде для получения высокого входного сопротивления и весьма малых входных токов. Построение дискретно-аналоговых преобразователей, выполненных полностью по МДП технологии привело к созданию ОУ, реализованных исключительно на МОП транзисторах. Применение аналоговых и цифровых преобразователей в составе электронного устройства способствовало разработке схем экономичных ОУ с однополярным электропитанием, номиналы которого совпадают с напряжением источников питания цифровых логических элементов. Для удобства построения аналоговых преобразователей выпускаются микросхемы, имеющие на одном кристалле два, три или четыре однотипных ОУ.

Основные классификационные параметры ОУ связывают с преимущественно с проходной и амплитудно-частотной характеристиками. Проходные характеристики ОУ по неинвертирующему img02 и инвертирующему img03 входам  имеют вид кривых, отраженных относительно вертикальной оси (рис.4.3,б). Характеристику с достаточной степенью точности аппроксимируют прямолинейными участками: средним с наклоном img04, определяющим коэффициент усиления по одному входу, и областями ограничения, которые зависят от напряжения источников электропитания img05. С проходной характеристикой связан важнейший точностной параметр ОУ, проявляющийся в наличии постоянного напряжения на выходе при нулевом входном сигнала и называемый смещением нулевого уровня Uсм.                                                                                                                                  

Частотная характеристика устойчивого ОУ, т. е. зависимость от частоты комплексного коэффициента передачи напряжения (АФЧХ) должна иметь первый порядок и вплоть до частоты единичного усиления f1 описываться соотношением

img06,

где img07 – частота среза, на которой Ku  уменьшается в img08 раз или на –3дб.

Такой вид характеристики сложного многокаскадного усилителя получают применением преимущественно внутренней коррекции.

Соответствующую АЧХ (рис.4.3,в) аппроксимируют двумя отрезками:

  • при img09 параллельным оси img10;  

  • при img11 с наклоном –20дб/дек img12.

В качестве одного из основных параметров ОУ наряду с частотами среза fс и единичного усиления f1 пользуются площадью усиления img13, которая при принятой аппроксимации АЧХ с учетом img14 удовлетворяет соотношению img15.

Параметры, характеризующие классификационные признаки ОУ принято делить на несколько групп:

1) точностные, включающие коэффициент усиления дифференциального и синфазного сигнала, напряжение смещения нуля проходной характеристики, коэффициент ослабления поданного на оба входа синфазного сигнала, входные токи каждого зажима, разностный входной ток;

2) динамические, содержащие частоту единичного усиления, время установления и скорость нарастания сигнала;

3) эксплуатационные,к которым относятся номиналы напряжений электропитания, ток потребления, температурный диапазон.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.02 секунд 2,298,825 уникальных посетителей