Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Операционный усилитель






    Операционный усилитель – это дифференциальный усилитель постоянного тока с очень большим (до раз) коэффициентом усиления и несимметричным или симметричным выходом.

    Первоначально операционные усилители применяли в аналоговой вычислительной технике для выполнения различных математических операций (суммирования, умножения, интегрирования и т.д.), т.е. операционным называли решающий усилитель.

    Создание дифференциальных усилительных каскадов в интегральном исполнении позволило решить задачу построения универсальных интегральных микросхем операционных усилителей. Сейчас выпускается широкая номенклатура ОУ, в том числе предназначенных для усиления сигналов различных датчиков, радиоэлектронных и технических устройств, а также фотоприборов, включая фоторезисторы, фотодиод и фототранзисторы. Применение ОУ существенно упрощает построение радиоэлектронных устройств и использование фотоприборов для решения задач импульсной техники.

    Операционный усилитель никогда не включают без отрицательной обратной связи. При этом уменьшается коэффициент усиления каскада, но расширяется его спектральный диапазон с равномерной АЧХ, снижаются нелинейные искажения, улучшаются функциональные характеристики. Практически можно считать, что характеристики усилительного каскада на ИМС ОУ в основном определяются свойствами цепи отрицательной обратной связи.

    Основой ОУ является усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления. Операционный усилитель имеет большое входное и малое сопротивления, дифференциальный вход и однофазный выход.

     

    Микросхема ОУ 140 состоит из четырех усилительных каскадов.

    – входной каскад. Представляет собой высокочувствительный дифференциальный усилитель на транзисторах VT1 и VT2 с одинаковыми коллекторными резисторами. В общей эмиттерной цепи этих транзисторов находится генератор стабилизации тока (тока коллектора транзистора VT3), выполненный на транзисторах VT3 и VT4. Благодаря такой схеме ОУ имеет большое входное сопротивление, малый уровень дрейфа нуля, большой линейный участок АЧХ и широкую полосу пропускания. Различные варианты дифференциальных каскадов работают в широкой полосе частот (от 0 до 1 Гц), с большим коэффициентом усиления (несколько десятков или сотен) и входным сопротивлением не менее 50 кОм.

    Дифференциальный каскад предназначен для усиления дифференциального сигнала, т.е. разности напряжений, приложенных к входам. При полной идентичности параметров составляющих элементов ветвей каскада усилителя напряжения между коллекторами транзисторов VT1 и VT2 в отсутствие сигналов на входах равно нулю. При идеально стабильном токе коллекторные токи транзисторов VT1 и VT2 не могут одинаково изменяться в одну сторону, т.е. каскад

     
    VT1
     
     
    VT2
    VT6
    VT5
    R1
    R2
    R8
    R7
    R9
    R6
    R5
    R10
    R12
    R4
    R3
    R11
    VT7
    VT9
    VD
    VT3
    VT4
    VT8
    +U
    -U
     
     
     
     
     
     
    I
    II
    III
    IV
    Рис.5.3. Микросхема ОУ 140

     


    не реагирует на синфазный сигнал. При идентичных ветвях усилителя коллекторные напряжения равны и при синфазном сигнале не изменяются.

    Транзисторы входного каскада работают в режиме микроамперных токов, в результате чего повышается входное сопротивление, но снижается коэффициент усиления каскада. На искажения сигнала в ОУ наибольшее влияние оказывают изменения напряжения в входном каскаде, связанные с нестабильностью температуры, питающего напряжения, старением элементов и т.п. Эти изменения усиливаются последующими каскадами. Поэтому основные меры, уменьшающие влияние дестабилизирующих факторов (снижение шумов, обеспечение идентичности транзисторов и резисторов в плечах дифференциального усилителя и стабильности тока), принимаются в входном каскаде.

    II- усилитель напряжения. Выполнен по схеме дифференциального усилителя на транзисторах VT5 и VT6. Его эмиттерный ток не стабилизирован, и он имеет одиночный вход с коллектора транзистора VT6. Этот промежуточный каскад обеспечивает основное усиление по напряжению и осуществляет необходимый сдвиг уровня постоянного напряжения для получения его нулевого значения на выходе ОУ при отсутствии входного сигнала. В качестве дополнительных промежуточных каскадов усилителя напряжений обычно используются дифференциальные каскады на биполярных транзисторах или простейшие усилители, за которыми следуют каскады сдвига уровня на повторителях напряжения.

    В некоторых ИМС ОУ для обеспечения симметрии плеч дифференциального усилителя напряжения к коллектору его второго плеча присоединяется нагрузка, эквивалентная по значению нагрузке первого плеча.

    III – цепь сдвига уровня постоянного напряжения. Необходима ввиду отсутствия в схеме разделительных конденсаторов для выделения постоянных составляющих напряжений. В приведенной схеме относительно высокий уровень потенциала на коллекторе транзистора VT6 уменьшается на сумму напряжений базы и падения напряжения на резисторе R6. Стабильность тока транзистора VT7 обеспечивается генератором стабильного тока, собранным на транзисторах VT8 и VT9 (в диодном включении).

    IV – выходной каскад. Усилитель напряжения на транзисторе VT9 выполнен по схеме эмиттерного повторителя для усиления мощности. Он также осуществляет увеличение постоянного уровня напряжения на значение, равное напряжению между коллектором и базой. Результирующий сдвиг уровня напряжения на выходе ОУ (вывод 5) равен постоянному напряжению на коллекторе VT6.

    Выходной каскад имеет малое выходное сопротивление, широкую полосу пропускания, большое входное сопротивление. В качестве выходного каскада часто применяют повторители напряжения (эмиттерный или истоковый).

     

     

    ЛИТЕРАТУРА

    Е.О. Федосеева, Г.П. Федосеева Основы электроники и микроэлектроники

    М. «Искусство» 1990.

    И.П. Жеребцов Основы электроники Л. Энергоатомиздат 1990.

    А.Б. Грумбина Электрические машины и источники питания радиоэлектронных устройств М. Энергоатомиздат 1990.

    Ю.А. Буланов С.Н. Усов Усилители и радиоприемные устройства М. «Высшая школа» 1990.

    Б.И. Горшков А.Б. Горшков Электронная техника М. «Академия» 2010.

    З.А. Хрусталёва С.В. Парфенов Источники питания радиоаппаратуры М. «Академия» 2009.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.