МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
“ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ІНСТИТУТ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ,РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ
КАФЕДРА РЕПС
Дослідження базових схем ввімкнення операційних підсилювачів
Методичні вказівки до лабораторної роботи
з дисципліни “Аналогові електроні пристрої”
для студентів спеціальності 23.01 “Радіотехніка”
Всі цитати, цифровий і фактичний
матеріал, бібліографічні відомості
перевірені, написання одиниць
відповідає стандартам.
Затверджено на
засіданні кафедри
радіоелектронних пристроїв
Протокол ____від_______________
Львів “ЛП” – 1994
Дослідження базових схем ввімкнення операційних підсилювачів: Методичні вказівки до лабораторної роботи з дисципліни “Аналогові електроні пристрої” для студентів спеціальності 23.01 “Радіотехніка”/ укладачі І. І. Блажкевич, Л. А. Сніцарук. – Львів.: ЛП 1994 - . – На укр. мові.
Укладачі: І. І. Блажкевич к. т. н. доц.,
Л. А. Сніцарук к. т. н. , с. н. с.
Відповідальний за випуск З. Д. Грицьків д. т. н. , с. н. с.
Рецезенти: В. Д. Голинський, к. т. н. , доц.
К. С. Сименистий, к. т. н. , доц.
Мета роботи:
Дослідження підсилювальних властивостей основних схем ввімкнення операційних підсилювачів (ОП);
Дослідження частотної корекції АЧХ операційних підсилювачів.
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Операційним підсилювачем називають диференційний підсилювач постійного струму з великим коефіцієнтом підсилення, призначений для виконання математичних операцій над аналоговими сигналами при роботі в схемах з від’ємним зворотним зв’язком (ВЗЗ). В ОП намагаються забезпечити широку смугу пропускання, великий вхідний і малий вихідний опори, завдяки чому математичні операції, що виконуються схемами ОП, визначаються виключно ланкою від’ємного зворотного зв’язку. Як правило ОП – це інтегральна мікросхема (або інтегральна схема - ІС). В залежності від ланки зворотного зв’язку ОП може виконувати різні функції: підсилення в смузі частот підсумовування, інтегрування, диференціювання, логарифмування тощо [1,2].
Основним підсилювальним вузлом ОП є диференційний каскад, тому підсилювач має два входи інвертуючий (ВХ-) і не інвертуючий (ВХ+). Сигнал на виході ОП синфазний з вхідним, якщо напруга подана ВХ+ і протифазний - якщо напруга подана на ВХ-. В зв’язку з цим зворотний зв'язок з виходу на ВХ+ є додатнім, а на ВХ- - від’ємним.
Основні параметри ОП
Коефіцієнт підсилення ОП визначається на низьких частотах відношенням зміни вихідної напруги до зміни напруги, що її викликала , між диференційними входами підсилювача при розімкнутому колі зворотного зв’язку. В сучасних інтегральних ОП сягає десятків і сотень тисяч.
В ОП розрізняють диференційний вхідний опір і вхідний опір синфазного сигналу . Диференційний опір визначають при подачі на входи ОП протифазних сигналів або подачі сигналу лише на один вхід, - при подачі на входи ОП синфазних сигналів.
Перший залежить від типу підсилювальних елементів у вхідному каскаді (біполярний, уніполярний транзистор), від режиму роботи і схеми ввімкнення підсилювального елемента і випадку використання вхідного каскаду на біполярних транзисторах.
Вихідний опір ОП залежить від типу вихідного каскаду та глибини зворотного зв’язку. Для різних типів ОП він знаходиться в межах від 50 до 2000 Ом.
АЧХ ОП без зовнішнього ВЗЗ характеризуються частотою зрізу (точка, де дБ) і частотою одиничного підсилення (де ). Смуга пропускання підсилювача з замкнутим ВЗЗ залежить від глибини зворотного зв’язку А. на основі ідеалізованої АЧХ ОП (рис. 1) можна визначити значення частоти зрізу підсилювача із зворотним зв’язком
,
Якщо коефіцієнт підсилення, виражений в децибелах.
Базові схеми ввімкнення ОП
Інвертуючий підсилювач (ІП)
В інвертую чому підсилювачі (рис. 2) має місце паралельний по напрузі ВЗЗ, який зменшує . Вхідний опір залежить від величини резистора зворотного зв’язку і коефіцієнта підсилення : = і, при збільшені , прямує до нуля. Точка “а” умовно “заземлена” (“квазі нуль”), отже , , тому наскрізний ...
