Интегральные операционные усилители и их применение : учебное пособие по курсу «Схемотехника ЭВМ» (1500,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

УДК 004.3’144:621.3.049.77(075.8) ББК 32.973.26-04я73-1 А19 Допущено учебно-методическим объединением вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети». Рецензент кандидат технических наук доцент филиала ГОУВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске В. А. Курчавый А19 Аверченков, Олег Егорович. Интегральные операционные усилители и их применение : учебное пособие по курсу «Схемотехника ЭВМ» / О. Е. Аверченков. — 2-е изд., эл. — 1 файл pdf : 88 с. — Москва : ДМК Пресс, 2023. — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный. ISBN 978-5-89818-363-9 Пособие предназначено для первоначального ознакомления со структурой и основными особенностями интегрального операционного усилителя (ИОУ). Изложены базовые сведения о схемотехнике входных и выходных цепей ИОУ. Приведены описания основных схем включения ИОУ, примеры типовых схем усилителей и порядок их практического расчета. Пособие можно использовать для самостоятельного изучения материала и при курсовом проектировании. УДК 004.3’144:621.3.049.77(075.8) ББК 32.973.26-04я73-1 Электронное издание на основе печатного издания: Интегральные операционные усилители и их применение : учебное пособие по курсу «Схемотехника ЭВМ» / О. Е. Аверченков. — Москва : ДМК Пресс, 2012. — 87 с. — ISBN 978-5-94074-283-8. — Текст : непосредственный. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-89818-363-9 © Аверченков О. Е., 2012 © Оформление, ДМК Пресс, 2012

Стр.3

СОДЕРЖАНИЕ Введение .......................................................................................................................................... 6 1 Основы схемотехники ИОУ ............................................................................................ 7 1.1. Обратная связь в усилителях ................................................................................... 8 1.1.1. Общие сведения об усилителях .................................................................. 8 1.1.2. Разновидности обратной связи .................................................................10 1.1.3. Коэффициент усиления для положительной ОС ...............................11 1.1.4. Коэффициент усиления для отрицательной ОС ................................12 1.1.5. Общие свойства отрицательной ОС ........................................................13 1.1.6. Самовозбуждение усилителя .....................................................................13 1.1.7. Методы срыва генерации .............................................................................14 1.1.8. Основные требования к усилительным каскадам...............................15 1.2. Параметры усилительного каскада ......................................................................16 1.2.1. Схемы включения транзисторов ...............................................................16 1.2.2. Эквивалентная схема усилительного каскада с ОЭ ...........................17 1.2.3. Входное сопротивление схемы с ОЭ .......................................................18 1.2.4. Коэффициент усиления напряжения для схемы с ОЭ .....................18 1.2.5. Выходное сопротивление схемы с ОЭ ....................................................19 1.2.6. Схема и входное сопротивление эмиттерного повторителя ...........19 1.2.7. Коэффициент усиления эмиттерного повторителя ...........................20 1.2.8. Выходное сопротивление эмиттерного повторителя ........................21 1.3. Простейшие УПТ .......................................................................................................22 1.3.1. УПТ на одном транзисторе .........................................................................22 1.3.2. Дрейф нулевого уровня УПТ .....................................................................23 1.3.3. Усилительный каскад с термокомпенсацией ........................................24 1.3.4. Дифференциальный каскад ........................................................................25 1.4. Структура и параметры ИОУ .................................................................................26 1.4.1. Описание иллюстративной схемы ИОУ ................................................26 1.4.2. Условное графическое обозначение (УГО) ...........................................27 1.4.3. Параметры входной цепи.............................................................................29 1.4.4. Параметры выходной цепи .........................................................................30 1.4.5. Передаточные параметры ............................................................................30 1.4.6. Частотные и временные параметры .........................................................31 1.4.7. Типы ИОУ .........................................................................................................32 2 Основные схемы включения ИОУ .............................................................................33 2.1. Неинвертирующий УПТ с последовательной ООС ......................................34 2.1.1. Схема ...................................................................................................................34 2.1.2. Коэффициент усиления ...............................................................................34 2.1.3. Входное сопротивление ...............................................................................35 2.1.4. Главные особенности неинвертирующего УПТ ..................................36 2.1.5. Порядок расчета ..............................................................................................37 2.1.6. Числовой пример расчета ............................................................................37

Стр.4

4 СОДЕРЖАНИЕ 2.2. Инвертирующий УПТ с параллельной ООС ...................................................38 2.2.1. Схема ...................................................................................................................38 2.2.2. Коэффициент усиления ...............................................................................39 2.2.3. Входное сопротивление ...............................................................................40 2.2.4. Зависимость коэффициента β от сопротивления RИОУ ......................41 2.2.5. Главные особенности инвертирующего УПТ .......................................41 2.2.6. Порядок простейшего расчета ...................................................................42 2.2.7. Числовой пример расчета ............................................................................43 2.3. Погрешности УПТ .....................................................................................................43 2.3.1. Общие сведения ..............................................................................................43 2.3.2. Потенциальная аддитивная составляющая ..........................................44 2.3.3. Токовая аддитивная составляющая .........................................................46 2.3.4. Оценка аддитивной погрешности .............................................................47 2.3.5. Мультипликативная погрешность ...........................................................48 3 Примеры использования УПТ .....................................................................................50 3.1. Использование инвертирующего УПТ ...............................................................51 3.1.1. Инвертирующий сумматор напряжений ...............................................51 3.1.2. Интегратор ........................................................................................................52 3.1.3. Преобразователь фототока в напряжение .............................................53 3.1.4. Устранение неинформационного смещения .........................................55 3.2. Использование неинвертирующего УПТ ..........................................................56 3.2.1. Повторитель напряжения ............................................................................56 3.2.2. Неинвертирующий сумматор напряжений ...........................................57 3.2.3. Усилитель с программируемым усилением ..........................................58 3.3. Дифференциальный УПТ с обратной связью ..................................................59 3.3.1. Усилитель разности однополярных напряжений ...............................59 3.3.2. Усилитель разности с повышенным входным сопротивлением ....60 3.3.3. Усилитель разности с повышенным коэффициентом усиления ...61 3.3.4. Измерительный усилитель разности.......................................................62 3.4. Усилитель с мощным выходным каскадом ........................................................63 3.4.1. Общие сведения ..............................................................................................63 3.4.2. Эмиттерный повторитель в режиме А ....................................................63 3.4.3. Двухтактный эмиттерный повторитель в режиме В ..........................65 3.4.4. Выбор типа транзисторов выходного каскада ......................................66 3.4.5. Достоинства и недостатки режима В .......................................................66 3.4.6. Усилитель с мощным выходным каскадом ............................................67 3.4.7. Защита выходных транзисторов ...............................................................68 3.4.8. Мощный каскад режима D ........................................................................69 3.5. Усилители переменного напряжения ..................................................................71 3.5.1. Расчет разделительного конденсатора ....................................................71 3.5.2. Инвертирующий УНЧ..................................................................................71 3.5.3. Порядок расчета инвертирующего УНЧ ...............................................73 3.5.4. Неинвертирующий УНЧ .............................................................................73 3.5.5. Неинвертирующий УНЧ с раздельной ООС по переменному и постоянному токам ................................................................................................75

Стр.5

СОДЕРЖАНИЕ 5 3.5.6. Неинвертирующий УНЧ с повышенным входным сопротивлением .........................................................................................................76 3.6. Однополярное питание усилителей.....................................................................78 3.6.1. Сдвиг информационной составляющей .................................................78 3.6.2. Учет сдвига при обработке ..........................................................................79 3.6.3. Инвертирующий УНЧ с однополярным питанием ...........................80 3.6.4. Свойства ИОУ при однополярном включении ...................................81 3.6.5. Получение отрицательного напряжения из импульсов ...................83 Список используемых сокращений ....................................................................................85 Литература ....................................................................................................................................86

Стр.6