Устройство и условное обозначение операционных усилителей ОУ
Блок - схема ОУ приведена на рис. 1.13.
Рис. 1.13.
Большинство интегральных ОУ выполняется в виде многокаскадных усилителей, содержащих входной, промежуточные и выходной каскады. Входной каскад ОУ - это дифференциальный усилитель. Дифференциальный усилитель имеет высокое полное сопротивление по отношению к любым поданным на его входы сигналам. За входными каскадами следует один или несколько промежуточных, они обеспечивают усиление по напряжению и по току. Выходной каскад должен обеспечить низкое полное выходное сопротивление ОУ и ток, достаточный для питания заданной нагрузки. В качестве выходного каскада обычно используется эмиттерный повторитель. Питание схемы осуществляется от двух источников +Uип и -Uип с одинаковым напряжением. Источники питания имеют общую точку. При двух источниках питания упрощается схемотехника и технология изготовления не только выходного каскада, но и входного. Варианты условного обозначения ОУ показаны на рис. 1.14.
Рис. 1.14. Варианты условного обозначения ОУ Вход усилителя, отмеченный знаком (+) или безымянный, называется неинвертирующим, а второй, отмеченный знаками (-) или (o) - инвертирующим. При подаче сигнала на неинвертирующий вход приращение выходного сигнала совпадает по знаку (фазе) с приращением входного сигнала. Если же сигнал подан на инвертирующий вход, то приращение выходного сигнала имеет обратный знак (противоположный по фазе) по сравнению с приращением входного сигнала. Для уяснения принципов действия схем на ОУ и приближенного их анализа оказывается полезным ввести понятие идеального операционного усилителя. Будем называть идеальным операционный усилитель, который имеет следующие свойства: - высокий (порядка 50000 - 200000) коэффициент усиления по напряжению, в том числе и по постоянному; - малое напряжение смещения нуля (у реальных ОУ Uсм, приведенное ко входу, находится в пределах от 5 мкВ до 50 мВ); - малые входные токи, практически нулевые входные токи (у реальных ОУ от сотых долей пА до единиц мкА); - высокое входное и низкое выходное сопротивления; - мгновенный отклик на изменение входных сигналов (у реальных ОУ время установления выходного напряжения от единиц наносекунд до сотен микросекунд).
|
