Операционные усилители и их применение

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Ишимбайский нефтяной колледж

Р Е Ф Е Р А Т

по электронике на тему:

«Операционные усилители и их применение»

Выполнил: студент группы ЭП11-10

Халитов А. М.

Проверил: преподаватель Брылякова Е.А.

Ишимбай – 2010 год

СОДЕРЖАНИЕ ׃

Введение..................................................................................................................3

1. Типы операционных усилителей.......................................................................4

2. Отличительные особенности оптронов ...........................................................6

3. Обобщенная структурная схема.....................................................................10

4. Применение........................................................................................................10

Заключение.............................................................................................................11

Литература..............................................................................................................12

Введение

Операционный усилитель – универсальный функциональный элемент, широкоиспользуемый в современных схемах формирования и преобразованияинформационных сигналов различного назначения как в аналоговой, так и вцифровой технике.

Наименование «операционный усилитель» обусловлено тем, что, преждевсего такие усилители получили применение для выполнения операцийсуммирования сигналов, их дифференцирования, интегрирования, инвертированияи т. д. Операционные усилители были разработаны как усовершенствованныебалансные схемы усиления.

Усложнение схем операционных усилителей (современные операционныеусилители включают десятки, а иногда и сотни элементарных ячеек: регистров,диодов, транзисторов, конденсаторов), использование генераторов стабильныхтоков и ряд других усовершенствований существенно расширили сферу возможныхприменений операционных усилителей.

Операционный усилитель (ОУ) предназначен для выполнения математическихопераций в аналоговых вычислительных машинах. Первый ламповый ОУ K2W былразработан в 1942 году Л.Джули (США). Первые ОУ на транзисторах появились впродаже в 1959 году. Р.Малтер (США) разработал ОУ Р2, включавший семьгерманиевых транзисторов и варикапный мостик. Требования к увеличениюнадежности, улучшению характеристик, снижению стоимости и размеровспособствовали развитию интегральных микросхем, которые были разработаны в лаборатории фирмы Texas Instruments (США) в 1958 г. Первый интегральный ОУmА702, имевший рыночный успех, был разработан Р.Уидларом (США) в 1963 году.В настоящее время номенклатура ОУ насчитывает сотни наименований. Этиусилители выпускаются в малогабаритных корпусах и очень дешевы, чтоспособствует их массовому распространению.ОУ представляют собой усилители медленно изменяющихся сигналов с низкимизначениями напряжения смещения нуля и входных токов и с высоким коэффициентом усиления. По размерам и цене они практически не отличаются ототдельного транзистора. В то же время, преобразование сигнала схемой на ОУпочти исключительно определяется свойствами цепей обратных связей усилителяи отличается высокой стабильностью и воспроизводимостью. Кроме того,благодаря практически идеальным характеристикам ОУ реализация различныхэлектронных схем на их основе оказывается значительно проще, чем надискретных элементах. ОУ почти полностью вытеснили отдельные транзисторы вкачестве элементов схем ("кирпичиков") во многих областях аналоговойсхемотехники.

1. Типы операционных усилителей В настоящее время в мире изготавливаются сотни наименований интегральныхОУ. Все это многообразие можно разделить на группы, объединенные общейтехнологией и схемотехникой, точностными, динамическими илиэксплуатационными характеристиками, причем эти группы могут пересекаться,т.е. включать общие элементы. С точки зрения внутренней схемотехники операционные усилители можноразделить на биполярные, биполярно-полевые и КМОП (на комплементарныхполевых транзисторах с изолированным затвором). В биполярно-полевых ОУполевые транзисторы с управляющим p-n переходом или МОП-транзисторы обычноиспользуются в качестве входных в дифференциальном входном каскаде. За счетэтого достигается высокое входное сопротивление и малые входные токи. Большая часть номенклатуры ОУ относится к усилителям общего назначения.Это дешевые усилители среднего быстродействия, невысокой точности и малой выходной мощности. Обычные параметры: KU = 20 000 - 200 000; Uсм = 0,1 - 20мВ; fт = 0,1 - 10 МГц. Типичные примеры: 140УД6, 140УД8, 153УД6, LF411. Быстродействующие усилители при средних точностных параметрах имеютвысокие динамические характеристики (fт = 20 - 1000 МГц, r = 10 - 1000В/мкс). Быстродействие ОУ ограничивает два обстоятельства. Во-первых, в cостав входного дифференциального усилителя входят p-n-p-транзисторы,относительно низкочастотные из-за меньшей подвижности дырок по сравнению сосвободными электронами. Во-вторых, скорость нарастания ограничена скоростьюзаряда корректирующего конденсатора Ск. Влияние первого фактора устраняют,используя во входном каскаде более быстродействующие р-канальные полевыетранзисторы. Увеличить скорость заряда Ск можно либо увеличив токдифференциального каскада, либо уменьшив емкость Ск. В первом случаеуве

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать