Схемы основных узлов ОУ Электрическая принципиальная схема операционного усилителя К140УД1

Схемы основных узлов ОУ

Электрическая принципиальная схема операционного усилителя К140УД1

9.3. Основные параметры и характеристики ОУ

• ОУ имеет большое число параметров, которые можно разделить на следующие группы:
• 1) передаточные; 4) частотные;
• 2) входные; 5) динамические;
• 3) выходные; 6) дрейфовые;
• 1. Передаточные параметры.
• Основными среди этих характеристик являются следующие:
• 1). Передаточная или амплитудная характеристика (АХ) - это зависимость Uвых =F(U+вх, U–вх). Эту функцию двух переменных обычно упрощают и рассматривают так как показано на рис. где,
• Uвых =F(U+вх), при U–вх=0, 2. Uвых =F(U–вх), при U+вх =0. Различают два режима работы ОУ.
• 1. При малых входных сигналах наблюдается линейная зависимость между выходным и входными сигналами Uвых =Коу(U+вх–U–вх),
• 2.При больших входных сигналах ОУ переходит в состояние насыщения, т.е. его выходной сигнал принимает напряжение близкое к напряжению питания
• Для сбалансированного ОУ АХ проходит через ноль. Реальный ОУ обычно разбалансирован, т.е. его АХ смещена относительно нуля.
• Разбаланс ОУ характеризуется параметрами:
• 2) Напряжение сдвига – это
• 3) напряжение смещения нуля - . Это такое входное напряжение, которое надо подать на вход, чтобы устранить разбаланс ОУ.

• К передаточным параметрам относят также:
• 4). - коэффициент усиления дифференцирующего сигнала.
• 5). - коэффициент усиления синфазного сигнала.
• 6). - коэффициент ослабления синфазного сигнала.
• 2. Входные параметры ОУ.
• 1). Величины входных токов . Они зависят от транзисторов входного каскада
• Входные токи создают на резисторах напряжения (рис.9 ), если не одинаковы, то на входе возникает дифференцирующая составляющая входного напряжения, которая будет усилена ОУ, что приведет к его разбалансу. Для устранения разбаланса ОУ за счет входных токов резисторы должны выбираться одинаково.
• 2). Разность входных токов
• 3). - максимальное значение входного синфазного напряжения.
• 4). Величина входного сопротивления: различают входное дифференциальное и входное синфазное сопротивление.
• 3. Выходные параметры.
• 1). Выходное сопротивление ОУ Rвых. Обычно Rвых=(102 – 103)Ом. Однако, благодаря обратным связям Rвых оказывается значительно меньше.
• 2). - максимальная амплитуда выходного напряжения.
• 3). Максимальая величина выходного тока ( - для ОУ широкого применения).
• 4). Наличие защиты от КЗ.

• 4. Частотные параметры ОУ.
• Их оценивают по графику зависимости коэффициента усиления от частоты. Эту зависимость обычно строят в логарифмическом масштабе и основные частотные параметры следующие:
• 1). - граничная частота - это частота, на которой коэффициент усиления уменьшается в корень из двух раз, если график построен в линейном масштабе,
• или на 3дБ, если график построен в логарифмическом масштабе К(fгр)=К0-3дБ.
• 2). - частота единичного усиления, это частота где или К(f1)[дБ]=0 дБ.
• Частотные параметры ОУ связаны соотношением
• 5. Динамические параметры ОУ.
• Они характеризуют быстродействие переключения ОУ и количественно оцениваются следующими параметрами.
• 1.Скорость нарастания выходного сигнала
• где t0.1 и t0.9 время достижения уровня UВЫХ.0,1 и UВЫХ.0,9 от стационарного значения принятого за единицу;
• 2. - время установления выходного напряжения своего стационарного значения с заданной точностью.
• 6. Дрейфовые параметры.
• Они характеризуют зависимость перечисленных параметров от температуры окружающей среды и от изменения напряжения питания.