Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Применение охладнтелей позволяет уменьшить перегрев транзистора. Наиболее сложной проблемой является за- '!, шита транзисторов от вторичного пробоя, При,:: развитии вторичноз о пробоя транзистор теряет управление по базе, н даже подавая на базу сб-,!. ратное смещение, запереть его нельзя. Един".:: аз ственным способом зашиты транзистора в этом.;,",: Т случае является распознавание развития вто- .'. рично~ о пробоя во время задержки и шунтирс.: .: ванне выводов коллектор-змиттер транзистора '",,' с помощью быстродействующего тиристора Упрощенная схема защиты транзистора от,.:;," вторичного пробоя приведена на рнс. 7.8. Схема,-,': Уиравлаиис содержит устройство управления тнрнстором В:;,: защитои защиты, который шунтирует транзистор Т пря Рис.
З.З Защита траизистора появлении в его базе колебаний, предгцесавузо ',: от щоричиото пробоя щнх развитию вторичного пробоя. 82 Раздел 2 : АНАЛОГОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ ':. Лекция 8. Операционные усилители Устройство и принцип действия. Операционным усилителем (ОУ) называют :. усилитель напряжения„предназначенный для выполнения различных операций ='зсаналоговыми сигналами: их усиление или ослабление, сложение или вычитание, интегрирование или дифференцирование, логарифмирование или потенцирование, ,"'преобразование их формы и др. Все эти операции ОУ выполняет с помощью :.'- целей положительной и отрицательной обратной связи, в состав которых могут '.
вхозшть сопротивления, емкости и индуктивности, диоды„стабилитроны, транзи";егоры и некоторые другие электронные элементы. Поскольку все операции„ .выполняемые при помощи ОУ, могут иметь нормированную погрезлпость, то '','лего характеристикам предъявляются определенные требования. Требования эти в основном сводятся к тому, чтобы ОУ как можно ближе ::.;:соотвествовал идеальному источнику напряжения, управляемому напряжением сбесконечно большим коэффициентом усиления. А это значит„что входное со: ' противление ОУ должно быть равно бесконечности, а следовательно, входной ток ': должен быть равен нулю. Выходное сопротивление должно быть равно нулю, а : .следовательно, нагрузка не должна влиять на выходное напряжение.
Частотный дяйпазон усиливаемых сигналов должен простираться от постоянного напряжения до очень высокой частоты. Поскольку коэффициент усиления ОУ очень велик, то :,';при конечном значении выходного напряжения напряжение на его входе должно быть близким к нулю Входная цепь ОУ обычно выполняется по дифференциальной схеме, а это '::: значит, что входные сигналы можно подавать на любой из двух входов, один ;:„.'.Из которых изменяе~ полярность выходного напряжения и поэтому называется ижерглирующии, а другой не изменяет полярности выходного напряжения и ;:„.
называется — - неииеертирующим. Условное схемати ~еское обозначение диф:, ференциального операционного усилителя приведено на рис. 8.1 а. Инвертирую:::.' пЗнй вход можно отмечать кружочком или писать около него знак минус (-). ;.':-'Неиивертнрующий вход или совсем не отмечается, или около ие1 о пишется знак : плюс (+).
Два вывода ОУ используются для подачи иа него напряжения питания ;: .+Е,„и — Е„. Положительное и отрицательное напряжение питания обычно имеют '- одно и то же значение, а их общий вывод одновременно является общим выводом :,. для входных и выходного сигналов (в дальнейшем выводы питания изображаться не будут) Если один из двух входов ОУ соединить с общим выводом, то можно получвть два ОУ с одним входом, один из которых будет инвертирующим (рис.
В.) о), Раздел 2. Аналоговые интегральные мук осхемы а) „,,— и,м-и,)А Рнс е! Саемагнлесаое нзображенке лкфферещгнального онеранконного усклктелл гад кквертнрущщего Го) н неггггвертгзрузоще~о ГвГ а другой -- неинвертирующим (рис. 8.! и). Выходное напряжение для дифференци-,':.' ального усилителя определяешься по формуле Е/„. „=(бгм, — У„з)А где А -'со — коэффициент усиления ОУ. Для инвертирующего ОУ выходное напряжение равно сз',„н=- бг„,зА, а для '",:,; неинвертнрующего У„,а=б'емА.
Разностное напряжение усг„„-У,„з)=О„„е - — называют дифференциальным входным сигналом. По сути дела, зто напряжение приложено между инвертирующим и неинвертируюшим входами ОУ. Если оба входа ОУ соединить вместе, то получившаяся схема будет иметь только один вход, а приложенный к нему си~пал называют синфазным б,.~, = Уаа = сз',„з. Для синфазного сигнала в соответствии с формулой (8А) выходное напряжение должно бьггь равно нулю, однако в реальных усилителях этого не ..'~ происходит и выходной сигнал присутствует, хотя и имее.
малое значение, Схемы подачи на входы ОУ дифференциального и синфазного сигналов приведены па рис. 8.2. Дифференциальный ОУ можно заменить сг'о схемой замещения. Для идеального ОУ можно воспользоваться схемой замещения, приведенной на рис. 8.3 а. В этой схеме замещения на выходе включен источник напряжения б'„к„управляемьгй б) Рнс 3.2. Полена ла ваол ОУ лифференлигльного га) и сннфазного гя) сщкалов Лекция 8. Опе ационные сплнтсли Рис. Г.к Схема занемелая диффсрсигГиалагго.о оиерациооиого Гсиаигс,я: исса.алого Г ) и реааыиго (6) '.;, дифференциальным входным напряжением Г;„.~= сг„;-(/„ь в соотвесгвии с урав- ~:;:пением (8.И.
Входные токи в пой схеме оасугствуют, так как входное опрогив". ление считается равным бесконечности Если учесть свойства реального усилителя, то схема заьгегцепия дифференци- ;."Еаяыюго ОУ, приведенная па рис. 8,3 б, будет содержать источники входных токов .„.'.;~, л г„,„ входное сопротивление г„„ источник напряжения смещения нулевого ,.:„.'!уровня и„, и выходное сопроспгвление г„и,. Использование этой схемы замещения ~::~:позволяет учесть влияние на выхолной сигнал внутренних сопротивлений исгоч- ~;;":ляхов сигнала и сопротивления нагрузки, а также смегцение нулевого уровня, .":,:обусловленное пили гнем источников входных токов г'„„, и г„„и напряжения г., Схемы замещения ОУ, приведенные па рис.
8.3, можно использовать для рас~а.,чати схем с ОУ в статическом режиме, однако лля анализа линамических свойств '-!!0У огпг пеприголны. В интегральных ОУ для обеспечения устойчивости в гпиро- ! кой полосе частот используется частотная коррекция усиления, которая обеспечисг~."-. хает снижение усиления с ростом частоты. Обычно эта частотная коррекция пред',—;:;:давлгяет собой интегрирующее звено, у которого коэффициент усиления обратно !-"яролорциопалеп частоте. Схема замещения ОУ с учетом частотной коррекции ';,:: приведена па рис. 8.4 а. Опа содержит.
входной дифференциальный каскад с коэфиа:,;,флциентом передачи К,, который преобразует входной дифференциальный сипгал и::," в выходлои ток, поступающий па интегрируруюшее звено с коэффициентом пере~~аяачгг К,. Выходной каскад с коэффициентом передачи К, является усилителем в,"-;::,'.:мопвгосги и обычно представляет собой повторитель напряжения. Упрощенная ~~,'.,лрипципиальная схема такого ОУ приведена на рис.
8.46. Р::.::, ' Дифференциальный каскад выполнен на транзисторах Тг .. Т4. Транзисторы ~~5',. ';. -Т1„72 образую.' дифференциальный усилитель, з транзисторы гЗ, Т4 являются ';., его динамической нагрузкой. Выходным сигналом лифференцищгьного каскада ~а является ток 2г,, который поступает в интегрирующее звено, выполненное па 85 1--'. Раздел 2. Аналоговые интег альные микросхемы б) ! ! 1+Е,, Е„ Дифферснци- ~ ~ Полторимль альнын каскад ~ ' р ор " " ~ напряжения 1 Рис. к4 Упрощенные структурная схема (а) и принципиальная схема (бт лнфференцналыеого оу где б — — коллектоРный ток тРанзистоРов диффеРенциального каскада, тут — топ:."ь, ловой потенциал.
Для определения коэффициента передачи интегратора тока воспользуеися:;:.»- зависимостью напряжения и тока в емкости С„: транзисторах Т5, Тб и корректирующей емкости С,, Выходным сне налом интеграл.'.~я' тора тока является напряжение К, равное напряжению на конденсаторе С,. По',!'; вторитель напряжения выполнен на транзисторах 77, То по схеме с эмиттер1юв.'-:В нагрузкой. Анализ упрощенной схемы ОУ, приведенной на рис. 3.4, позволяет вы-';:"'э явить взаимосвязь основных динамических характеристик ОУ. Будем считать, что входной дифференциальный каскад характеризуется кру-...!~ЭЗ тизной составляющих его транзисторов Т1 и 72, для которых ток коллектора и':,'::"4 напряжение на базе связаны выражением т, =1,е'ь "' (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
