Исследование усилительных каскадов

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ОУ - операционный усилитель, ООС - отрицательная обратная связь, КООС - коэффициент ослабления синфазного сигнала (Fs), К - коэффициент усиления по напряжению ОУ без обратной связи, Ê – - коэффициент усиления по напряжению инвертирующего усилителя на ОУ, К+ - коэффициент усиления по напряжению неинвертирующего уси-лителя на ОУ, «–» - инвертирующий вход ОУ, «+» - неинвертирующий вход ОУ, Rвх.оу, Rвх.ус, - входное сопротивление ОУ и усилительного каскада на ОУ, соответственно, Rвых.оу, Rвых.оу - выходное сопротивление ОУ и усилительного каскада на ОУ, соответственно, Uсм - входное напряжение смещения ОУ, Jсм1,2 - токи смещения инвертирующего и неинвертирующего входов ОУ, соответственно, Jр - разностный входной ток ОУ, Jсм - средний ток смещения ОУ. 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Целью настоящей работы является: 1. изучение основных параметров ОУ и их влияния на характеристики усилителя на ОУ; 2. изучение схемотехники усилительных устройств на ОУ; 3. выработка навыков экспериментальной работы с ОУ на интеграль-ных микросхемах. 2. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 2.1 Изучить основные параметры ОУ и методики их определения (подразделы 3.1, 3.2, Приложение 1). 2.2 Изучить принципиальные схемы инвертирующего, неинвертирующего, дифференциального усилителей на ОУ и принципиальную схему лабораторного макета (подразделы 3,2,4). 2.3 Уяснить назначение всех элементов на лицевой панели лабораторно-го макета (раздел 4). 2.4 Найти ответы на все контрольные вопросы (раздел 6). 2.5 Заготовить отчет о лабораторной работе, внеся в него все необходимые данные, кроме экспериментальных (раздел 5). 3. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ Операционный усилитель (ОУ) - это усилитель постоянного тока с дифференциальным входом, имеющий большой, но нестабильный коэффициент усиления по напряжению К>>1 (К=104 106), большое входное (Rвх=0.1 100 МОм) и малое выходное (Rвх=50 400 МОм) сопротивления. В линейных усилителях применяют ОУ только с цепями отрицательной обратной связи (ООС), которая уменьшает коэффициент усиления К по напряжению до 1 103, но одновременно с этим стабилизирует К, увеличивает Rвх.ус и уменьшается Rвых.ус. Применение ОУ в усилителях без цепей ООС недопустимо. 1. Основные параметры ОУ. Параметры ОУ можно условно разделить на две группы: к первой группе относятся параметры, характерные для всех линейных усилительных устройств: 1) коэффициент усиления по напряжению без обратной связи - К; 2) входное сопротивление Rвх.оу и входная емкость Cвх.оу; 3) выходное сопротивление Rвых.оу; 4) переходная характеристика (ПХ) и амплитудночастотная характери-стика (АЧХ); 5) напряжение питания (обычно ±15 В), ток потребления и мощность, рассеиваемая ОУ без нагрузки.

Ко второй группе относят параметры, учитывающие специфику ОУ, как дифференциального усилителя, имеющего два входа - инвертирующий (вход «–») и неинвертирующий (вход«+»).