дифференциальные приборы. Дифференциальные и операционные усилители 1.4. 3 Дифференциальные и операционные усилители 63 1 Дифференциальные усилители 63
 Скачать 485 Kb.
|
|
3 Дифференциальные и операционные усилители 63 3.1 Дифференциальные усилители 63 3.1.1 Дифференциальный (балансный) усилительный каскад 63 3.1.2 Несимметричный дифференциальный каскад 66 3.2 Операционные усилители, общие сведения 67 3.2.1 Назначение и параметры операционного усилителя 67 3.2.2 Операционный усилитель К140УД1 68 3.3 Схемы, выполненные на операционных усилителях 70 3.3.1 Пропорциональный суммирующий, инвертирующий усилитель 70 3.3.2 Пропорциональный неинвертирующий усилитель 72 3.2.3. Ограничение выходного напряжения усилителя 72 3.2.4 Компараторы сигналов 75 3.2.5 Идеальный диод на операционном усилителе 76 3.2.6 Схема выделения модуля с общей точкой для входа и выхода 77 3.2.7 Схема выделения модуля без общей точки для входа и выхода 78 3.2.8 Двухсторонняя зоне нечувствительности 79 3.2.9 Формирование частотно-зависимых характеристик усилителя 79 3 Дифференциальные и операционные усилители3.1 Дифференциальные усилители3.1.1 Дифференциальный (балансный) усилительный каскадПри рассмотрении каскада с общим эмиттером обнаружен ряд трудностей, возникающих при создании усилителей. Во-первых, при стабилизации режима покоя с помощью сопротивления RЭпроисходит значительное снижение коэффициента усиления каскада в результате действия отрицательной обратной связи. Во-вторых, при связи каскадов друг с другом коэффициент усиления уменьшается за счет потерь на резистивных элементах. В-третьих, в усилителях имеется дрейф нуля. Эти серьезные недостатки частично или полностью исключены в дифференциальном каскаде, который поэтому находит чрезвычайно широкое применение. Простейшая схема дифференциального каскада приведена на рис. 3.1, а. Транзисторы VТI, VТ2 и резисторы RК1и RК2образуют мост, в одну диагональ которого включаются источники питания +EKи -ЕК, а в другую - нагрузка. Дифференциальный каскад нередко называют также параллельно-балансным каскадом. Высокие показатели каскада могут быть достигнуты только при высокой симметрии (балансировке) моста. В симметричном каскаде RК1 =RК2= =RК, транзисторы должны быть идентичны по своим параметрам. Последнее достижимо только при изготовлении транзисторов на одном кристалле по одной технологии, поэтому дифференциальные каскады используют в настоящее время только в виде (или в составе) интегральных микросхем.  а) б) Рис. 3.1 Дифференциальные каскады Напряжение база-эмиттер транзисторов VT1, VT2 изменяется на сотые доли вольта, поэтому ток резистора RЭ практически неизменен. При нулевых входных сигналах UBX1 = UBX2 = 0 и идентичности транзисторов VT1, VT2 их эмиттерные токи одинаковы и равны  . (3.1)Дрейф напряжения нагрузки (при нулевых входных сигналах) равен  При идентичности параметров транзисторов эмиттерные токи покоя равны |