Входной ток. Небольшой ток, называемый входным током смещения, Iсм, втекает во входные зажимы (или вытекает, в зависимости от типа ОУ). Этот ток равен половине суммы входных токов, измеренных при соединении входов между собой (два входных тока примерно равны между собой и представляют собой просто базовые токи входных транзисторов). Для операционного усилителя типа 411, на входе которого используются полевые транзисторы с p-n - переходом, типичным значением тока смещения является 50 пА при комнатной температуре (и 2 нА при температуре 70`С). В то же время для операционного усилителя со входами на биполярных транзисторах, например типа ОР-27, типичным значением тока смещения является 15 нА с небольшими колебаниями в зависимости от температуры. По грубой оценке для операционных усилителей со входами на биполярных транзисторах тока смещения оцениваются десятыми долями наноампер, а для операционных усилителей со входами на полевых транзисторах - десятыми долями пикоампер (т.е. в 1000 раз меньше). В общем, если вы имеете дело с операционным усилителем на полевых транзисторах, можете пренебречь входным током; с операционным усилителем на биполярных транзисторах так поступать нельзя.
Перечисленные характеристики не зависят от температуры и изменении напряжения питания.
Идеальный операционный усилитель имеет следующие характеристики:1. Входной импеданс (и для дифференциального, и для синфазного сигнала) равен бесконечности, а входные токи - нулю.2. Выходной импеданс (при разомкнутой ОС) равен нулю.3. Коэффициент усиления по напряжению равен бесконечности.4. Коэффициент усиления синфазного сигнала равен нулю.5. Выходное напряжение равно нулю, когда напряжение на обоих входах одинаково (напряжение сдвига равно нулю).6. Выходное напряжение может изменяться мгновенно (бесконечная скорость нарастания).
4.11. Отличие характеристик идеального ОУ от реального
Рис. 4.28. Принципиальная схема наиболее широко используемого ОУ типа 741 (фирма Fairchild Camera and Instrument Corp.).
На рис. 4.28 показана схема широко распространенного интегрального ОУ типа 411. Эта схема относительно незамысловата, если рассматривать ее с точки зрения транзисторных схем, которым была священа . Она имеет дифференциальный входной каскад с нагрузкой в виде токового зеркала, далее подключен каскад с общим эмиттером на транзисторах n-p-n - типа (который так-же имеет активную нагрузку), обеспечивающий большую часть усиления по напряжению. К эмиттерному повторителю p-n-p - типа подключен выходной каскад, представляющий собой двухтактный эмиттерный повторитель, в состав которого входит схема ограничения тока. Эта схема является типичной для многих ОУ, выпускаемых промышленностью в настоящее время. Для многих задач характеристики таких ОУ близки к идеальным. А сейчас мы рассмотрим, в какой степени реальные ОУ отличаются от идеальных, как это учесть при разработке схем и что делать с этими отличиями.
Подробный анализ работы операционных усилителей
Подробный анализ работы операционных усилителей
Комментариев нет:
Отправить комментарий