Подготовка к лабораторной работе

Операционным усилителям (ОУ) назван усилитель, который предназначен для выполнения математических операций над входными сигналами при использовании его в электрической схеме с цепью внешней обратной связи. При соответствующем выборе элементов этой цепи ОУ может использоваться для сложения, вычитания, перемножения, усреднения, интегрирования, дифференцирования, логарифмирования и т.п. При этом точность выполнения указанных операций тем выше, чем больше коэффициент усиления и входное сопротивление ОУ и чем меньше выходное сопротивление.

Количество параметров, характеризующих достигает нескольких десятков.

К основным относятся:

коэффициент усиления ОУ без обратной связи K_yv. Обычное значение K_yv - несколько десятков-сотен тысяч;

коэффициент ослабления синфазных входных сигналов - характеризует способность ОУ ослаблять (т.е. не усиливать) сигналы, приложенные одновременно к обоим входам. Как правило, Кос сф выражают в децибелах:

входное напряжение сдвига (смещения) - U_CM – э то величина напряжения, которое необходимо подать на вход ОУ для того, чтобы напряжение на его выходе стало бы равно нулю. Этот параметр характеризует неидеальность ОУ и обусловлен неидентичностью транзисторов входного каскада. Типичное значение U_CM составляет доли милливольт - десятки милливольт;

входные токи . Это токи, протекающие через входные выводы ОУ при нулевых входных напряжениях, обусловленные базовыми токами входных биполярных транзисторов, либо токами утечки затворов в случае использования полевых транзисторов во входном каскаде ОУ. Типичные значения - доли наноампер-десятки микроампер ( А);

разность входных токов - может достигать 10...20%. Она характеризует степень неидентичности транзисторов входного каскада ОУ;

скорость нарастания выходного напряжения - отношение изменения от 10% до 90% от своего номинального значения ко времени, за которое произошло это изменение. Параметр характеризует скорость отклика ОУ на ступенчатое изменение входного сигнала;

частота единичного усиления – f1 - значение частоты входного сигнала, при котором значение коэффициента усиления ОУ по напряжению падает до единицы. Данный параметр определяет максимально реализуемую полосу усиления ОУ.

Условные графические обозначения ОУ и назначения выводов приведены на рис.3.1, а, б.

Рис. 3.1.

1 - неинвертирующий вход ОУ;

2 - инвертирующий вход ОУ;

3,4 - выводы для подключения внешних элементов коррекции амплитудно-частотной характеристики

5,6 - выводы для подключения внешних элементов балансировки;

7 - выход ОУ;

8 - вывод для подключения источника питания положительной полярности;

9 - вывод для подключения источника питания отрицательной полярности;

10 - вывод для соединения с общей шиной (нулевой потенциал) схемы

Обратите внимание, что для питания ОУ используются два источника и . Кроме того, следует иметь в виду, что ОУ, не имеющие внутренней коррекции частотной характеристики, без элементов внешней коррекции возбуждаются.

Расположение выводов, параметры и типовые схемы коррекции ОУ, исследуемых в лабораторной работе, приведены в приложении. Следует помнить, что на принципиальных схемах устройств на основе ОУ допускается не указывать имеющиеся цепи питания и стандартные схемы коррекции.