Устройство и параметры ОУ

Операционные усилители

Операционный усилитель – это многоцелевой дифференциальный усилитель постоянного тока. Он состоит из трех каскадов, показанных на рис. 19.1.

Рис. 19.1. Структура операционного усилителя

Входной каскад – это балансный усилитель на полевых или биполярных транзисторах. Выходной каскад – двухтактный усилитель класса АВ. Второй каскад может быть балансным или небалансным. Иногда в операционном усилителе (ОУ) присутствует еще один, обычно, небалансный усилительный каскад.

Все операционные усилители разделяются на пять групп:

– быстродействующие;

– высокоточные;

– общего применения;

– микромощные;

– мощные.

ОУ принято характеризовать четырьмя группами параметров.

1) Входные параметры:

– напряжение смещения – постоянное напряжению на входе, при котором выходное равно нулю;

– ток смещения – постоянный ток входа, измеренный при отсутствии входного напряжения;

– температурный дрейф напряжения смещения –показывает на сколько изменяется напряжение смещения при изменении температуры на один градус;

– входное сопротивление для дифференциального сигнала;

– входное сопротивление для синфазного сигнала;

– максимальное входное напряжение.

2) Параметры передачи:

– коэффициент усиления постоянного дифференциального напряжения на холостом ходе ;

– коэффициент ослабления синфазного сигнала;

– граничная частота полосы пропускания, равная частоте, на которой коэффициент усиления в раз меньше величины ;

– частота единичного усиления.

3) Выходные параметры:

– выходное сопротивление;

– максимальное выходное напряжение;

– максимальный выходной ток.

4) Параметры питания:

– напряжение питания;

– ток, потребляемый усилителем.

Эквивалентная схема ОУ

Простейшая эквивалентная схема ОУ показана на рис. 19.2.

Рис. 19.2. Эквивалентная схема ОУ

ОУ имеет два входа – инвертирующий (отмечен кружочком) и неинвертирующий. Входное сопротивление ОУ может достигать десятков и сотен ГОм. Выходное сопротивление лежит в пределах от единиц Ом до нескольких КОм. Коэффициент передачи усилителя не меньше от 1000 и выше.