чно або поєднується з негативною шиною харчування.
ОУ здатні працювати в широкому діапазоні напруг джерел живлення, типове значення для ОУ загального застосування від В± 1,5 В до В± 15 В при двополярної харчуванні (то є U + = 1,5 ... 15 В, U - = - 15 ... - 1,5 В, припустимо деякий перекіс). Далі питання харчування ОУ будуть розглянуті детальніше. br/>
Найпростіше включення ОУ
Розглянемо роботу ОУ як окремого диференціального підсилювача, тобто без включення до розгляд будь-яких зовнішніх компонентів. У цьому випадку ОУ веде себе як звичайний підсилювач з диференціальним входом, тобто поведінка ОУ описується наступним чином:
В
тут:
V out : напруга на виході
V + : напруга на неінвертуючий вході
V - : напруга на інвертується вході
G openloop : коефіцієнт підсилення з розімкнутої петлею зворотного зв'язку
Всі напруги вважаються відносно загальної точки схеми. Розглянутий спосіб включення ОУ (Без зворотного зв'язку) практично не використовується внаслідок притаманних йому серйозних недоліків:
Коефіцієнт підсилення з розімкнутої петлею зворотного зв'язку G openloop нормується в дуже широких межах та може змінюватися в тисячі разів (залежить найсильніше від частоти сигналу і температури).
Коефіцієнт посилення дуже великий (типове значення 10 6 на постійному струмі) і не піддається регулюванню.
Точка відліку вхідного і вихідного напруг не піддаються регулюванню.
Найпростіший неінвертуючий підсилювач на ОП
З розгляду принципу роботи ідеального ОУ слід дуже проста методика проектування схем:
Нехай необхідно побудувати ланцюг на ЗУ з необхідними властивостями. Необхідні характеристики полягають насамперед у заданому стані виходу (вихідна напруга, вихідний струм і т.д.), яке, можливо, залежить від якого-небудь вхідного впливу. Для створення схеми потрібно підключити до ОУ таку зворотний зв'язок, щоб при необхідному вихідному стані досягалося рівність напруг на входах ОП (інвертуючому і неінвертуючому), а зворотний зв'язок була б негативною.
Таким чином, потрібне стан системи буде стійким станом рівноваги, і система буде в ньому перебувати необмежено довго. Користуючись цим спрощеним підходом, нескладно отримати найпростішу схему підсилювача.
Від підсилювача потрібна наявність на виході напруги, що перевищує вхідний в K разів. У Відповідно до наведеної вище методикою подамо на неінвертуючий вхід ОП сам вхідний сигнал, а на інвертується - вихідний сигнал, поділений в K раз резистивним дільником напруги.
В
Рис. 8.6.3 Позначення операційного підсилювача на схемах,
неінвертірующім схема включення
Нехай, K - коефіцієнт ділення напруги резистивним дільником R 1 R 2 :
K = R 1 /(R 1 + R 2 ), тоді для неідеального ОУ (З кінцевим коефіцієнтом посилення G openloop ) маємо:
V + = V in
V - = K V out
V out = G openloop (V in - K V out )
Вирішуючи дану систему відносно V out /V in , отримуємо:
V out /V in = G openloop /(1 + G openloop K)
тобто отриманий підсилювач, коефіцієнт підсилення якого залежить від посилення ОУ і номіналів резисторів. Якщо ж ОУ має дуже великий коефіцієнт посилення G openloop (багато більший, ніж 1/K), то коефіцієнт G openloop у вираженні скорочується і отримуємо більш простий вираз:
V out /V in = 1/K = 1 + (R 2 /R 1 )
Таким чином, коефіцієнт передачі підсилювача, побудованого на ОП з досить великим посиленням, практично залежить тільки від параметрів зворотного зв'язку. Це корисна властивість дозволяє проектувати системи з дуже стабільним коефіцієнтом передачі, необхідні, наприклад, при вимірах і обробці сигналів.
Класифікація ОУ
За типом елементної бази
На польових транзисторах
На біполярних транзисторах
На електронних лампах (застаріли)
По області застосування
Випускаються промисловістю операційні підсилювачі постійно удосконалюються, параметри ОУ наближаються до ідеальних. Однак поліпшити всі параметри одночасно технічно неможливо або недоцільно через дорожнечу отриманого чіпа. Для того, щоб розширити область застосування ЗУ, випускаються різні їх типи, в кожному з яких один або декілька параметрів є видатними, а решта на звичайному рівні (або навіть трохи гірше). Це виправдано, оскільки залежно від сфери застосування від ОУ потрібно високе значення того...
