Операционный усилитель

центів в крупних партіях, але підсилювачі з нестандартними характеристиками (у інтегрального або дискретного виконання) можуть коштувати $100 і вище.

Позначення

Позначення операційного підсилювача на схемах 

На малюнку показано схемне зображення ОП

тут:

  • V+: неінвертуючий вхід
  • VE: інвертуючий вхід
  • Vout: вихід
  • Vs+: плюс джерела живлення (також може позначатися як VDD, VCC, або VCC +)
  • VSF: мінус джерела живлення (також може позначатися як VSS, VEE, або VCC F)

Вказані п'ять висновків присутньо в будь-якому ОУ, вони абсолютно необхідні для його функціонування. Крім цього, деякі ОУ можуть мати додаткові висновки, призначені для:

  • установки струму спокою
  • частотній корекції
  • балансування (корекції зсуву)

і ряду інших функцій.

Виходи живлення (Vs+ і VSG) можуть бути позначені по-різному (див. висновки живлення інтегральних схем). Незалежно від позначень сенс залишається одним і тим же. Часто висновки живлення не малюють на схемі, щоб не захаращувати її неістотними деталями, при цьому спосіб підключення цих висновків явно не указується або навіть вважається очевидним (особливо часто це відбувається при зображенні одного підсилювача з мікросхеми з чотирма підсилювачами із загальними висновками живлення). При позначенні ОУ на схемах можна міняти місцями інвертуючий і неінвертуючий входи, якщо це зручно; висновки живлення, як правило, завжди мають в своєму розпорядженні єдиний спосіб (позитивний вгорі)

Основи функціонування

Живлення

У загальному випадку ОП використовує двуполярноє живлення, тобто джерело живлення має три висновки з потенціалами:

  • U+ (до нього підключається Vs+)
  • 0
  • U- (до нього підключається VS-)

Виведення джерела живлення з нульовим потенціалом безпосередньо до ОП зазвичай не підключається, але, як правило, є загальною точкою схеми і використовується для створення зворотного зв'язку. Тому часто замість двуполярного використовується простіше однополярне, а загальна крапка створюється штучно або поєднується з негативною шиною живлення.

ОП здатні працювати в широкому діапазоні напруги джерел живлення, типове значення для ОП загального застосування від ±1,5 У до ±15 У при двуполярном живленні (тобто U+=1,5. 15 В, U-=-15. -1,5 У, допустимий деякий перекіс). Далі питання живлення ОП будуть розглянуті докладніше.

Просте включення ОП

Розглянемо роботу ОП як окремого диференціального підсилювача, тобто без включення в розгляд яких-небудь зовнішніх компонентів. В цьому випадку ОП поводиться як звичайний підсилювач з диференціальним входом, тобто поведінка ОП описується таким чином:

V_\mathrm{out}= (V_+ — V_-) \cdot G_\mathrm{openloop} (1)

тут

  • Vout: напруга на виході
  • V+: напруга на неінвертуючому вході
  • V: напруга на інвертуючому вході
  • Gopenloop: коефіцієнт посилення з розімкненою петлею зворотного зв'язку

Вся напруга вважається щодо загальної точки схеми. Даний спосіб включення ОП (без зворотного зв'язку) практично не використовується[1] унаслідок властивих йому серйозних недоліків:

  • Коефіцієнт посилення з розімкненою петлею зворотного зв'язку Gopenloop нормується в дуже широких межах і може
1 2 3 4 5 6

Похожие работы