Структурные и принципиальные схемы операционных усилителей. Основные параметры и характеристики усилителей.

Операц. усилит. – универсальный функциональный элем., широко исп. в современных схемах формирования и преобразования информационных сигналов различного назначения, как в аналоговой, таки в цифровой технике. ОУ выполняет суммирование, дифференцирование сигналов и т.д.

 

 

Коэфф. усиления на ОУ с ОС определяется только Ос и мало зависит от параметров усилителя. Если в качестве обратной связи применить RC-цепь, то образуется активный фильтр. Наконец, включ. в цепь ОС ОУ диодов и транзисторов позволяет реализовать нелинейные преобразования сигналов.

Идеальный ОУ обладает свойствами:

1)Кà∞;

2)Дрейф нуля отсутсвует;

3)Входной токà0;

4)Rвыхà0;

5)Синфазныйкоэфф. передачи=0;

6)Мгновенный отклик на изменение сигнала;

7)Rвхà∞;

Основные схемы включения. Дифференциальная схема.

Соотношение между U1 и Up (между неинв. входом и общей шиной) опред. коэфф. дел. делителя на резисторах R3 и R4: Up=U1*R4/(R3+R4), т.к. Un=Up, то I₁ опред.:

I₁=(U2 — Up)/R1;

В следств. св-ва идеального ОУ I₁=I₂, вых. напряжение в этом случае равно:

Uвых=Up—I₁ R2;

Uвых = U1— U2;

Привыполн. соотношения R1R4=R2R3: Uвых= (U1—U2)R2/R1.

Инвертирующее включение.

K=Uвых/U2=R2/R1;

Вых. напряж. усилителя в инверт. включ. находится в противофазе по отношению ко входу. Коэфф. усил. входного сигнала по напряж. этой схемы в зав-ти от соотношения сопротивления резисторов может быть как большое так и меньше 1.

Неинвертирующее включение.

K=Uвых/U1=1+R2/R1;

Выходной сигнал синфазен входному. Коэфф. усиления по напряжению не может быть <1. Rвх в идеале равно ∞.

 

 

Структурная схема ОУ.

Усил. мощ-ти

Усил. напр-я

Диф. усилитель

Вх1

Вх2

Первый каскад – дифф. усил., второй обеспечивает основное усиление и переход симметричного входного дифф. каскада к несимм. выходному. В схемах ОУ делается внешний вывод от первого каскада для компенсации напряжения смещения во внешней цепи. В вых. цепях применяются схемы защ. от перегрузок.

1. Структурная схема электронного усилителя.

2. Основные технические показатели ЭУ.

3. Линейные искажения. АЧХ и ФЧХ.

4. Нелинейные искажения.

5. Амплитудная характеристика. Динамический диапазон.

6. Основные понятия и виды ОС.

7. Влияние ОС на коэффициент усиления.

8. Влияние ОС на линейные и нелинейные искажения. Стабильность, фон, помехи, сопротивления.

9. Режимы работы усилительных элементов.

10. Энергетические показатели усилителей в различных режимах.

11. Схемотехника усилительных каскадов на биполярных транзисторах: основные свойства и параметры; цепи питания и методы обеспечения стабильности режимов эксплуатационных условиях.

12. Принципиальные и эквивалентные схемы каскадов, формирование частотных и переходных характеристик.

13. Схемотехника усилительных каскадов на полевых транзисторах: основные свойства и параметры; цепи питания и методы обеспечения стабильности режимов эксплуатационных условиях.

14. Принципиальные и эквивалентные схемы каскадов, формирование частотных и переходных характеристик.

15. Широкополосные и импульсные усилители. Методы коррекции частотных и переходных характеристик.

16. Схемотехника дифференциальных усилителей на биполярных и полевых транзисторах.

17. Усилители постоянного тока. Дрейф нуля. Реализация усилителей постоянного тока на дифференциальных каскадах.

18. Особенности работы каскадов в режиме большого сигнала. Виды выходных каскадов.

19. Схемотехника и энергетические показатели однотактных и двухтактных выходных каскадов.

20. Структурные и принципиальные схемы операционных усилителей. Основные параметры и характеристики усилителей.

21. Операционные усилители общего применения. Быстродействующие широкополосные операционные усилители. Мощные и микромощные операционные усилители.

22. Многокаскадные усилители. Распределение фазовых, частотных и переходных искажений в многокаскадных усилителях. Влияние обратных связей на работу каскада, борьба с паразитными обратными связями.

23. Регулировка усиления, полосы пропускания и тембра.