e operacyjne Wrocław 2018 Wprowadzenie operacyjny jest wzmacniaczem prądu stałego o dużym wzmocnieniu napięciom (różnicom). ten posiada wejście symetryczne (różnicowe) oraz jście niesymetryczne. N P E P () wejście nieodwracające fazy napięcia N () wejście odwracające fazę napięcia jście niesymetryczne E WY (E) dodatnie napięcie zasilania wzmacniacza (E) ujemne napięcie zasilania wzmacniacza E Zasilacz 1 Zasilacz 2 E operacyjny U U U 1
Wzmocnienie różnicowe Wzmocnienie napięciowe różnicowe nazywane wzmocnieniem z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego: UR wer U we 2, U const, U const operacyjny Pole wzmocnienia f T = f p1 UR Charakterystyka przejściowa 2
Wejściowe napięcie niezrównoważenia U 0 (ang.input offset voltage). Rząd kilku miliwoltów. Różnica zmian napięć U BE w funkcji temperatury pomnożona przez UR wpływa na wartość U. U U BE 0 1 BE2 Sterowanie sumacyjne WO Wzmocnienie sumacyjne operacyjny Uwes U US wes operacyjny Współczynnik tłumienia sygnału wspólnego CMRR CMRR UR US 3
operacyjny Wejścio prąd polaryzacji I B1 I B2 R 1 R 2 U 01 02 operacyjny Zakres napięć wejścioch i jścioch operacyjny Rezystancja wejściowa Dla wzmacniaczy zbudowanych na tranzystorach bipolarnych R wer jest rzędu MΩ, R wes jest rzędu GΩ. Dla wzmacniaczy operacyjnych z wejściem różnicom opartym na tranzystorach poloch obie rezystancje przyjmują jeszcze większe wartości porównując do wzmacniaczy zbudowanych z tranzystorów bipolarnych. 4
operacyjny Rezystancja jściowa operacyjny R U U Rząd wielkości od kilku do kilkudziesięciu Ω. operacyjny Szybkość narastania U WY SR (slew rate) Definicja: duout ( t) SR dt t out [V/s] operacyjny Szybkość narastania U WY SR (slew rate) Definicja: Dla wzmacniacza bipolarnego: du ( t) SR dt t SR 2 T T [V/s] Dla wzmacniacza z wejściem zbudowanym z tranzystorów unipolarnych: SR U GS T T 5
operacyjny Szerokość pasma przenoszenia mocy operacyjny Budowa idealnego WO operacyjny idealny 0 CMRR R R UR US wer R 0 wes U U U U Model ten jest bardzo często używany przy znaczaniu parametrów układów, w których pracują wzmacniacze operacyjne operacyjny Przykładowe rodzaje Parametr Symbol ua 741 TL 051 (FET) OP177 (dokładny) EL2038 (szybki) Wzmocnienie różnicowe UR [V/V] 10 5 2*10 5 10 7 2*10 4 Współczynnik CMRR CMRR 3*10 4 2*10 4 10 7 3*10 4 Rezystancja wejściowa różnicowa Rezystancja wejściowa wspólna Wejściowe napięcie niezrónoważ. Temp. wsp. Zmian napięcia niezrównow. R wer [Ω] R wes [Ω] U 0 [mv] du o/dt [V/] 10 6 10 12 5*10 7 10 4 10 9 10 14 2*10 11 10 7 1 0.5 0.01 0.5 6 10 0.1 20 6
operacyjny Przykładowe rodzaje Parametr Symbol ua 741 TL 051 (FET) OP177 (dokładny) EL2038 (szybki) Maksymalne napięcie wspólne Maksymalne napięcie jściowe Maksymalny prąd jścio Rezystancja jściowa Prąd zasilania Częstotliwość graniczna (3dB) U wesmax [V] U max [V] I max [ma] R [Ω] I z [ma] f g [Hz] 13 14.5 13 12 13 13 14 12 20 20 20 50 75 100 60 30 1.7 1.4 1.6 13 10 30 0.06 50000 operacyjny Przykładowe rodzaje Parametr Symbol ua 741 TL 051 (FET) OP177 (dokładny) EL2038 (szybki) Pole wzmocnienia Maksymalna szybkość zmian U Szerokość pasma przenoszenia mocy f T [MHz] SR [V/s] f p [khz] 1 3 0.6 1000 0.6 18 0.3 1000 10 290 5 16000 7