1629382645-b4e04346f8103ace08f21d88eab88aa5 (846433), страница 33
Текст из файла (страница 33)
" Все значения напряжений, если не указано дополнительно, относятся к средней точке между Угс " |гс" Дифференциальное напряжение- зто разность между напряжением на неинвертирующем и инаертирую- щем входах. з' Значение входного напряжения никогда не должно превышать напряжение источника питания или !5 В а зависимости от того, какое из них меньше. ь' Вьжод может быть короткозамкнут на землю или на любой источник питания.
Однако лля «А741М продолжительность короткого замыкания не лимитируется лишь при температуре корпуса около 125'С и ниже или при температуре окружающей среды 75'С. " Для расчета режима работы при температуре свободного пространства выше 25 'С следует справляться по характеристикам уменьшения максимальной рассеиваемой мощности. В корпусах 1 и |О микросхемы цА74! М монтируются на сплавной основе, а микросхемы цА741С вЂ” на стеклянной. 481 ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ СВОБОДНОГО ПРОСТРАНСТВА (1', = 15 В, У = — 15 В) Условия тестирования " Параметр «А741С Едини- цы «А741М Мин.
Тип Макс. Мии Тип. Макс. Рьи входное напряже- ние смещения нуля 1 5 1 6 6 75 мВ У =0 АУгргыр, напряжение смещейия нуля регули- 1'р = 0 25'С руемого диапазона 4. 15 4- 15 мВ 25'С 1иь входной ток «ланга 1« =0 полный диапазон 1нь входной ток смещения 25 'С 1« — 0 полный диапазон 25*С 4- 12 4- 13 полный 4- 12 диапазон йь=!0кОм 25'С + 12 -1- 14 + 12 4- 14 йь>)оком + 12 4- 12 Я, =2ком Я, > 2кОм + 10 ж 13 .1- 10 -1- 13 + 10 4. 10 Агр, усиление диф- Яь > 2кОм 25'С 50 200 20 200 ференциального напряжения большого 1« = ~ 10 В полный 25 15 сигнала диапазон В!мВ 25'С 0,3 2 0,3 2 Мом г„ входное сопротив- ление г„, выходное сопротив- )р = 0" 25'С 75 75 ление Ом Ь;ся, диапазон синфаз- ного входного напряжения 1'рм, максимальный размах выходного напряжения Рис. 12.8.
(Продолжение.) зызгб 25 С полный диапазон полный диапазон 25 'С полный диапазон 20 200 20 200 нА 500 300 80 500 80 500 нА 1500 800 4 12 ~ 13 В -1- 12 Параметр Условия тестирования нА741С Едини- цы нА741М Мин. Тнп. Макс Мнн Тип. Макс. 25 'С 70 90 70 90 Уэс = )эся (мин.) дБ полный 70 диапазон 70 25 "'С 1,4 1,4 Сь входная емкость пФ Язгз, чувствительность Усе = +9В 25'С 30 150 30 150 напряжения источника до + 15 В полный 150 150 маВ7'В ~)эо!В)с с диапазон 1оя, Выходнон ток короткого замыкания 1гс, ток источника Рл, полная рассеивае- Без нагруз- 25"С 50 85 50 85 мая мощность ки !о=О мВ полный 100 100 диапазон Примечания. " Все характеристики нзмерялнсь прн условиях разомкнуэой цепи обратной связи с нулевым синфазным входным напряженнем, если не указано другое в характеристиках.
Полный лиапаэон для «А741М; от — 55'С до 125'С; и для «А741С; от О'С ло 70'С. " Эти типичные значения применялись только на частотах выше нескольких сотен ~ерц, нескольку сказывалось влияние дрейфа н тепловой обратной связи. РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ()сс = 15 В Усс = 15 В Тх = 25 С) Условия тести- рования Параметр «А741М нА741С Единицы мин. тнп. макс. мни тнп. макс. г„время нарастания 1', = 20 мВ Я =2кОм Сь = 100 пФ Коэффициент выброса (см рис. 1) 0,3 0,3 мкс 5% 5% 1; = 10 В Я, =2кОм 0,5 0,5 В/мкс С =100пФ (см. Рис.
1) 5Я-максимальная скорость нарастания выходного напрякення при единичном коэффициенте усиления КОСС, коэффициент ослабления синфаз- ного сигнала 25"С -~ 25 + 40 + 25 + 40 мА Без нагруз- 25'С 1,7 2,8 1,7 2,8 ки, "о = 0 мА полный 3,3 3,3 диапазон 484 ГЛАВА Гт Типичныв характеристики Завис масть в»адно о тока смещения 11в от температуры окРу «аю щей сраны тд Завязи Ость максималь ого выкодного налрнмения Ч от солрщнвгюния нагрузки и Зависим ють входного тока сдвига 1 От г*мпаРВтурьВ ОКРУКЕЮЦТвй СРВДЫ Т з Ф к 3 те Ф 'тд",'С м в в и тд, 'с ЗЕЙЙСЙМОСТВ УСНЛВНЙЛ Атго «Рн РВЗОМКНУТОй Цели Обратной свнзн от напрнмення пита и Зависимость уснле ия Ачс при разомкнутой цепи обрат ой свнз от юсготы 1 О к Й ТВВ Ф в в Ф з 3 в и О в > ° ° ° . ° ° «з Й ° зв Чссб 1, Гц 1, Гц Импульсная «врактеристика болынога сигнале повторители напрни апцн В Завис масть выходного напри енин Ч, от времени в»« и Зависимость КОСС от чвстоть 1 ВТ б ;,Й Ъ л виммеееме» т, мкс в т з 3 зз т.
мкс 1, Гц Рис. 12.8. (Окончание.) ных ОУ полевые транзисторы с управляющим рп-переходом устанавливаются на входе и обеспечивают более высокое входное сопротивление. Типичные комбинированные ОУ имеют входное сопротивление 10" Ом. Пример 12.6 Предположим, что в инвертирующем усилителе (рис.
12.2) используется типичный ОУ 741. Какой величины ток протекает между входами — 1)ч( н ч-1М? Репсепие В примере !2.2 было определено, что напряжение на входе — 1Х равно 25 мкВ. Следовательно, ток Зависимостьмнксимального выходил о иапРЙ иа иа Н щ От частоты 1 Тз е и О В О О зв е в 1' = $' ТнГРТ„„„= 25 мкВТВ2. 10б = 12,5 пА. и м и в вз в вт з ° Й Я,кОм Ф Ф, Х ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ Конечно, входное сопротивление схемы может отличаться от входного сопротивления ОУ.
В неинвертирующем усилителе (рис. 12.3) входное напряжение подается непосредственно на вход +1Х, В этом случае входное сопротивление схемы и ОУ совпадают и имеют очень высокое значение, В инвертирующем усилителе (рис, 12.2), однако, входное сопротивление определяется в основном Я,, потому что $', имеет нулевой потенциал. Таким образом, входное сопротивление инвертирующего усилителя много ниже.
Выходное сопротивление ОУ должно быть очень низким, таким, чтобы нагоузка не оказывала влияния на его, выход,, Вых ГЛАВА 12 Решение В примере 12.2 рассматривался инвертирующий усилитель с А, = 5 кОм и А = 50 кОм. Если предположить, что используется типичный ОУ 741 (А., = 200000, А, = 75 Ом), то из ~12,9) 75 Ом 75 Ом о = 0,004 Ом. 1 + 200000 ~5 кОм/55 кОм) 18 183 Как видим, выходное сопротивление схемы очень мало ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ Для нормального функционирования ОУ в базах транзисторов, подключенных ко входам +1Х и — 1М, должен протекать небольшой ток смещения, При проведении лабораторных экспериментов оба входа были разомкнуты, так что ток смещения отсутствовал, и тогда выходное напряжение принимало значения либо положительного, либо отрицательного напряжения насыщения.
Входной ток смещения может вызвать на выходе напряжение в несколько милливольт. Этот ток, как он задается в технических характеристиках, является средним значением двух токов, протекающих на входах +11Ч и — 11Ч. Пример 12.8 ОНЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ Наиболее широко распространенной характеристикой АЧХ ОУ является ггроизведение коэффициента усиления на ширину полосы частопг, иногда называемое шириной полосы частот единичного усиления, В,, Произведение коэффициента усиления на ширину полосы частот (см. разд. 7.б.З) является частотой, на которой коэффициент усиления равен единице. Хотя В, не приведена в технических характеристиках ОУ 741, но по характеристике на рис, 12.12 можно определить, что эта частота равна 1 МГц. Пример 12.10 АЧХ ОУ 741 имеет плоский участок до б Гц, каково значение его коэффициента усиления на нижних частотах при разомкнутой цепи обратной связи? ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ Таблица 12.1.
Типичные параметры ОУ 741 и ТЕ080 Параметр ОУ 74! Т1.080 Входное напряжение смещения нуля 1 3 мВ Входной ток сдвига 20000 5 пА Коэффициент усиления при разомкнутой цепи 200000 200000 обратной связи Входное сопротивление 2 10" 10' Ом ГЛАВА 12 Ч 8ЫХ Так как виртуальное заземление поддерживает на входе — 1М потенциал заземления, запишем Г Рис. 12.14. Основная схема интегратора на ОУ. ОГ! ЕРА ЦИОН Н Ы Е УСИЛ ИТЕЛ И 493 Решение а. Интеграл постоянной составляющей графически изображается наклонной прямой.
Когда 5, замкнут, а Я, разомкнут, 1~, = 0 В ~конденсатор замкнут накоротко) и ~',„= 5 В. Из Г12.11) имеем 1 ЛС~ Г„Й = ~ — 1/ЛС) 5~ = — 5* 10 Это означает, что Г, „снижается линейно с наклоном 0,5 В/мс (показано черным цветом на рис. 12.15,6). б. Если конденсатор первоначально заряжен до напряжения 2 В, оно будет линейно уменьшаться ~показано голубым цветом на рис. 12.15,6).
Заметим, что,начальное напряжение смеп1ает выходной сигнал. не изменяя его. ГЛАВА Гз Пример 12.13 Предположим, что в схеме на рис. 12.16 )г., = 3 мВ и Аы = 200000. При Я, = 10 кОм и )г.„= 0 определить выходное напряжение, если а. Я, отсутствует. б. Яа — — 1 МОм.
Решение Если Я„ отсутствует, 'т;„„ = Аы)'. = 200 000 3 !О В = 600 В. Очевидно, выходное напряжение никогда не достигнет 600 В, но ОУ будет насьпцаться где-то между 10 и !2 В. б. Если Я, = 1 МОм, т',„„= (Я,(Я, ) )м = (1 МОмг10 кОм) 3 10 э В = 300 мВ. При введении Ях полюс выходного напряжения располагается на частоте 7 = 1/2яЯ„С. В результате этого точность интегрирования на низких частотах уменьшается. Поэтому Я, в основном выполняется в виде высокоомного резистора (1 МОм — типичное значение) для уменьшения этой частоты и улучшения точности интегратора.
Как правило, многие инженеры выбирают Я, таким образом, чтобы Г равнялось одной десятой минимальной частоты интегрирования. Если конденсатор не высококачественный, он может иметь достаточно низкое сопротивление утечки и Ях будет не нужно. Рис. 12Л 7. Отклик интегратора на прямоугольные входные импульсы: а — вход; б — выход. Схема интегратора с Я = 10 кОм и С = 0,22 мкФ была испытана в лаборатории. Прямоугольные импульсы подавались на вход, а с выхода снимались сигналы треугольной формы (рис. 12.17).
Если Ят не было включено в схему, выходной сигнал смещался до тех пор, пока его положительная или отрицательная вершина не достигала насыщения. Когда параллельно конденсатору включалось Я, = 1 МОм, становилось возможным удерживать выходное напряжение на границе выхода из режима насыщения. Пример 12.14 Какова наименьшая частота интегрирования для только что рассмотренной схемы? Решение Поскольку Ях = 1 МОм и С = 0,22 мкФ, то ! 1 — — 0,72 Гц. 2кЯ„С 2к 10е 0,22 10 ОПЕРАЦИОННЪ|Е УСИЛИТЕЛИ Если требуется точное интегрирование, наименьшая частота интегрируемого сигнала должна быть равна полученному значению, умноженному на 10, т.е, 7,2 Гц. Точность этой схемы снижается на очень низких частотах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
