1 / 13

Лекция 5/ 1 Операционни усилватели. Основни схеми. Обратни връзки

Лекция 5/ 1 Операционни усилватели. Основни схеми. Обратни връзки. Основни въпроси: 1. Общи сведения. 2. Основни характеристики 3. ОУ - обратни връзки. 1. Общи сведения

viet
Download Presentation

Лекция 5/ 1 Операционни усилватели. Основни схеми. Обратни връзки

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Лекция 5/1Операционни усилватели. Основни схеми. Обратни връзки

  2. Основни въпроси: 1.Общи сведения. 2.Основни характеристики 3. ОУ - обратни връзки.

  3. 1.Общи сведения -определение - диференциален усилвателс голям коефициент на усилване, следван от междинно стъпало за фиксиране (отместване) на нивото на изходното напрежение и изходно усилвателно стъпало (сложен инвертор); има диференциален вход (два входа U+ и U-) и един изход Uo; -конструкция - ИС със средна степен на интеграция (чип, с пла-стмасов или кръгъл метален корпус). Съвременните ОУ съдър-жат нормално още входни стъпала с полеви транзистори, еле-менти за компенсация на дрейфа на нулата, ограничители на входното напрежение и изходния ток и др. Неинвертиращ вход Изход Инвертиращ вход Фиг.1.1.

  4. -свойства: голям КУ, голямо входно съпротивление, малко из-ходно съпротивление и др., подходящ за приложение в редица области; 2.Основни характеристики на ОУ. Изисквания към захран-ващите напрежения. 2.1. Основни характеристики на ОУ а)Коефициент на усилване по напрежение без обрана връзка AVOL = U0 /Uid = U0 /(U1 -U2 ) = - (2.1) AVOL = 5000 - 100000 (75 - 100 dB); Uid = U0 / AVOL ; LimUid = 0 (2.2) U1 − Uid + U2 U0 AVOL  Фиг.2.1.

  5. б)Изходно напрежение на несиметрия U00 - изходното напре-жение спрямо “земя” или общата точка, което се появява при условие, че Uid =0 ; ако Uid =0 и U00 = 0 се счита, че ОУ идеа-лно подтиска синфазните съставящи (СМR)на изхода се, в)Входно съпротивление Ri - съпротивлението, измерено меж-ду входните клеми 1 и 2; обхват -  (в идеалния случай), прак-тически от 5 k донад 20 М; г)Изходно съпротивление R0 - много малко (части от ома, в идеалния случай 0 ома - идеален източник на напрежение); д)Лента на пропускане ВW - неограничена, практически до 1 MHz; e)Бързодействие - дава представа за времето в което изходното напрежение следва промените на входното - в идеалния случай това време е 0, практически това време е крaйно (s) ui t Фиг..2.2. u0

  6. + − Uid + U2 - Фиг2.3 2.2.Изисквания към захранващите напрежения 3. Операционни усилватели със и без обратна връзка. 3.1.Системи без обратна връзка -ОУ като линейна система без обратна връзка; -Ограничаване на изходното напрежение от  U и RT ; U0

  7. I R2 US R1 t I - Uid U0  +  US t ОУ RT U0 a) б) -приложение - за формиране на правоъгълно от синусоидално напрежение; 3.2.Обратна връзка. Основни схеми на усилвател с ОУ и ООВ. -ОВ- определение, видове (ПОВ, ООВ и комбинирана ОВ); -Основни схеми - инвертиращ усилвател, неинвертираш усил-вател, повторител; 3.2.1.Инвертиращ усилвател на напрежение. Фиг.3.1.

  8. -коефициент на усилване, AV = -U0 / US < AVOL = -U0 / Uid (3.1) Uid = -U0 / AVOL (3.2) Като се отчете, че КУ ОУ без ОВ АVOL е много голям , следва че практически между входовете 1 и 2 няма няма да има потен-циална разлика и ако неинвертиращия вход 1 е заземен, то ин-вертиращич вход 2 условно също ще е заземен. Поради тази причина, U0= R2 I, а US  R1I (3.3) поради което, AV - R2 I / R1I - R2 / R1(3.4) -ограничения - R2< 10 к , R1 > 1к ; (AVOL / AV ) - ДОВ 3.2.2.Неннвертиращ усилвател на напрежение В този случай източникът на сигнала се включва към неинвер-тиращия вход на ОУ, обратната връзка е същата, като резис-тореа R1се заземява (фиг.3.2.)

  9. I R2 US R1 t I - Uid U0  +  ОУ US RT U0 a) б) Фиг.3.2 И тук може да се приеме, че поради голямата стойност на АVOL между входовете липсва потенциална разлика и следователно цялото входно напрежение пада върху резистора R1. Така, AV = U0 / US = I(R1 + R2 ) / R1I = ( R1+R2 ) / R1 = = 1 + R2 / R1 (3.5) t

  10. I R2= 0 I R2 -ефективен входен импеданс, Zieff  (AVOL / AV ) Ri (3.6) 3.2.3. Повторител на напрежение AV = 1 ; U0 = US ; Zieff  (AVOL / AV ) Ri; R0eff = (AV / AVOL )R0 R1 I - - Uid Uid   +  +  ОУ ОУ US US RT RT U0 U0 a) б) Фиг.3.2

  11. R2 R1 - Uid + R3 ОУ R4 RT U0 Фиг.3.3 U1 U2 3.2.4. Усилвател на разлика от напрежения приR1 / R2 = R3 / R4 , U0 = R2 /R1 (U1 - U2 ) ;

  12. U1 R5 R1 U2  R2 3.2.5. Инвертиращ сумиращ усилвател 3.4.6.Използване на ПОВ -за построяване на автогенериращи устройсва: генератори на различни по форма напрежения - синусоидални, правоъгълни, трионообразни, линейно изменящи се и др. U3 - R3  +  ОУ R4 RT U0 Фиг.3.4

  13. R2 R1 U1 - Uid U2 +  R3 ОУ R4 RT U0 U1 − Uid + U2 U0

More Related