Главная Операционные усилители



Все виды «других» ИС можно отнести к какому-либо из двух классов. Некоторые из них похожи на операционные усилители, а другие представляют собой варианты трех или более дискретных транзисторных дифференциальных усилителей, выполненных в виде ИС. К первому классу принадлежат такие устройства, как например, дифференциальный усилитель тока (ДУТ), называемый также усилителем Нортона. К этому же классу относится операционный усилитель проводимости (ОУПР).

Дифференциальные усилители тока

Дифференциальный усилитель тока, или усилитель Нортона, обозначается на схемах с помощью видоизмененного условного знака операционного усилителя так, как показано на рис. 7.6. Следует иметь в виду, что эти устройства в первую очередь предназначены для сигналов переменного тока, но их используют и для сигналов постоянного тока, если можно примириться с выходным напряжением смещения и если вход сбалансирован, как


Рис. 7.6. Основная схема дифференциального усилителя тока (ДУТ), или усилителя Нортона.


Рис. 7.7. Неинвертирующий ДУТ.




Рис. 7.8. Дифференциальный ДУТ. Xq<U10R j на самой низкой частоте работы.

в дифференциальной схеме. Отношение Ro.JRbx определяет коэффициент, усиления по напряжению лишь приблизительно, но в большинстве случаев приближение получается достаточно точным, и ошибкой, вызванной наличием других составляющих в коэффициенте усиления, можно пренебречь. Уравнение, описывающее передаточную функцию для установившегося режима работы, имеет вид

£вых= (Пхо.с ?1) + 0,7 [1 +(Po.e/i?Bz)]- (7-8)

Эталонное напряжение должно быть меньше или равно Vcc-С учетом величины эталонного напряжения резистор следует выбирать так, чтобы 5 мкА/ilOO мкА. Тем самым задается положение рабочей точки при статическом состоянии выхода. Относительно этой точки должно происходить изменение сигнала. Для инвертирующей схемы, показанной на рис. 7.6,

А,« RoJRb.- (7.9)

Неинвертирующая конфигурация ДУТ показана на рис. 7.7. Единственное существенное отличие этой схемы от предыдущей состоит в том, что входной резистор переместится с инвертирующего входа в цепь неинвертирующего входа. Коэффициент усиления определяется следующим выражением:

Л. = (о.с ?вх)(Л/26). (7.10)



При всех обстоятельствах следует придерживаться сформулированного ранее правила для определения допустимого значения тока /i. Схема ДУТ приведена на рис. 7.8.

Операционные усилители проводимости

Операционный усилитель проводимости (рис. 7.9) очень похож на обычный операционный усилитель, но в одном существенно отличается от него. Обычный операционный усилитель представляет собой устройство, передаточная функция которого связывает изменение выходного напряжения с изменением входного напряжения, т. е.

A,aAE,,jAE,,. (7.11)

Для семейства ОУПР, однако, передаточная функция связывает выходной ток с изменением входного напряжения, т. е.

Л„ = Д/,ь:х№х- (7.12)

Но, с другой стороны, свойство, называемое проводимостью, определяется соотношением, заданным уравнением (7.12), поэтому мы обоснованно можем называть это устройство усилителем проводимости. Тогда уравнение (7.12) можно записать в следующем виде:

gm = [,,JE,. (7.13)

Разрешим уравнение (7.13) относительно 1вых-

вых -

(gm) (£,,). (7.14)

Операционный усилитель и ОУПР существенно отличаются друг от друга по зависимости выходного напряжения от сопротивления нагрузки. Мы установили, что в классическом операционном усилителе выходное напряжение сравнительно мало зависит от сопротивления внешней нагрузки до тех пор, пока усилитель не перейдет в режим насыщения. После этого поло-


Рис. 7.9. Схема управляемого операционного усилителя проводимости.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [42] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0115