Графическое изображение ОУ

Министерство образования Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ

Им А.Н.ТУПОЛЕВА

М.И.Нургалиев

ЭЛЕКТРОНИКА

Учебное пособие

по выполнению РГР

Казань – 2009

УДК 621.38

Нургалиев М.И. Электроника. Учебное пособие. Казань: Изд-тво Казанского Государственного Технического Университета, 2007, 30 c.

Приведены методические указания по расчетно - графической работе, сведения из теории, справочно -технический материал, даны индивидуальные варианты заданий РГР.

Предназначено для студентов очной формы обучения по направлениям 210300, 210400.

Операционный усилитель.

Одним из базовых устройств в интегральной схемотехнике является операционный усилитель (ОУ). ОУ называют усилитель постоянного тока с дифференциальным входом, предназначенный для выполнения различных операций над аналоговыми и импульсными сигналами. На основе ОУ могут быть созданы различные функциональные устройства - генераторы электрических колебаний, фильтры, усилители, компараторы и др. Термин операционный происходит от первоначального применения таких усилителей - выполнение математических операций в аналоговых вычислительных машинах.

Условные обозначения

Расшифровку условного обозначения интегральных схем рассмотрим на примере ОУ интегральной схемы К140УД1А.

I - обозначение интегральной схемы общего применения.

II – номер серии (0-999); (0-9999).

III – функциональное назначение, например УД – усилитель дифференциальный.

IV – номер разработки (0-99).

V – разновидность ОУ по электрическим параметрам.

ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов (U^–, Вх₁) называется инвертирующим, другой (U⁺, Вх₂) неинвертирующим. Для питания ОУ обычно применяют два одинаковых источника питания (+Е₁, -Е₂), что позволяет иметь входные и выходное напряжения относительно земли, равные нулю. Это позволяет включать ОУ друг за другом, каскадно, не используя при этом разделительных конденсаторов. Кроме того, ОУ имеет вспомогательные клеммы для подключения элементов частотной коррекции, баланса нуля выходного напряжения. Клеммы питания (+Е₁, -Е₂), заземлении (), баланса нуля, коррекции и другие называются служебными и могут в схеме не указываться. ОУ может содержать в себе различные схемы - функциональные узлы: дифференциальные усилители, усилители напряжения, схемы сдвига уровня постоянного напряжения, генератор стабильного тока, эмиттерный повторитель и другие.

Графическое изображение ОУ

Рис.1

Коэффициент усиления ОУ без отрицательной обратной связи (ООС) называют собственным коэффициентом усиления (К₀). Анализ устройств, содержащих операционный усилитель, значительно упрощается, если операционный усилитель считать идеальным. Под идеальным понимают ОУ со следующими параметрами:

-Коэффициент усиления К₀ = ∞,

-Входное сопротивление R_вх = ∞,

- Выходное сопротивление R_вых = 0,

-ОУ сбалансирован, то есть U_вых = 0, при U_вх = U⁺ - U^– =0,

-Диапазон усиливаемых частот = ∞,

Входной ток I_в = 0.

Идеальных ОУ не существует. Однако параметры реальных ОУ с точки зрения погрешностей, создаваемых ими, близки к идеальным. У реального ОУ коэффициент усиления К₀ более 10⁶, входное сопротивление R_0вх более 1 МОм, выходное сопротивление R_0вых = 75 - 2000 Ом.