- •Интегральные усилители постоянного тока (интегральные оу постоянного тока).
- •Схемы с оу и их свойства.
- •Идеальный оу Идеализированный оу
- •Различные схемы использования оу. Применение оу.
- •1. Инвертирующий усилитель.
- •2. Неинвертирующий усилитель.
- •Идеальный Идеализированный
- •Дифференцирующий усилитель (дифференциатор).
- •Отличие реального оу от идеального оу.
- •Фазовращатель.
- •Логарифмический усилитель.
- •Антилогарифмический усилитель.
- •Умножитель/делитель входных напряжений.
- •Линейный (идеальный) выпрямитель.
- •Параметры реального оу.
- •9. Влияние изменения
- •9. Выходное сопротивление.
- •Расчет инвертирующего оу с учетом параметров неидеальности.
- •2. Учет влияния аддитивных составляющих параметров неидеальности оу.
- •Способы компенсации напряжения смещения.
- •Практическая схема балансировки нуля.
- •1. Электронный ключ (полевой транзистор).
- •2. Реализация схем двухтактного интегрирования.
- •Вариант подключения схемы балансировки нуля
- •Построение ачх частотно-скомпенсированного оу.
2. Учет влияния аддитивных составляющих параметров неидеальности оу.
К таким параметрам можно отнести:
, ,,,.
Рассмотрим схему при (то есть собственный коэффициент усиления ОУ равен).
Чтобы не вводить лишних параметров, примем, что в уже заложено собственноеи его изменение при изменении температуры, то есть:
Аналогично:
(то есть само не учитываем, причину объясним позже).
приложено к , так как ток идет так как показано на рисунке, то есть.
(заменяем на эквивалентное).
(самостоятельно).
Фигурной скобкой отмечена абсолютная погрешность выходного напряжения.
- относительная погрешность выходного напряжения из-за изменения и.
Относительная погрешность зависит от : чем больше, тем погрешность меньше:
К примеру:
А.
Ом.
Ом.
мВ.
В.
Если В, то.
Если В, то.
Энтропия - помеха составляетот входного сигнала:мВ.
Для компенсации влияния входных токов обычно применяется следующая схема, где :
Ток течет по , изменяет параметры всего усилителя в целом.
Схема замещения:
- погрешность, определяемая разностью входных токов. Она значительно меньше, чем входной ток.
(погрешность в 2-3 раза меньше, чем в предыдущем случае, но она есть).
Численный пример.
А.
А.
Ом.
Ом.
(отсутствует компенсация )
(присутствует компенсация )
Способы компенсации напряжения смещения.
Нужно вводить дополнительный потенциал на один из входов, чтобы на выходе был ноль: .
Простейшая схема:
потенциометр
напряжение компенсации
Знак неизвестен, мы не можем сказать какой потенциал нужно подать: положительный или отрицательный. Поэтому мы включаем в схему потенциометр и, крутя его ручку, добиваемся того, чтобы на выходе был ноль.
Смысл компенсации:
«» в данном выражении означает, что мы не знаем знак разности входных токов и знак напряжения смещения.
Подобный алгоритм позволяет компенсировать ,, разность входных токов.
Но все равно остались параметры, которые нам не удалось скомпенсировать. Это и. Поэтому:
- изменение температуры в процессе работы устройства.
При Ом.
Ом.
(до микровольт).
Нам удалось повысить точность нашего преобразования.
Практическая схема балансировки нуля.
Данная схема хорошо балансирует. Само напряжение смещения- величина маленькая (порядка мВ). Маленькое изменение потенциометра вызывает большое изменение входного напряжения.
Благодаря сопротивлениям, мы можем хорошо балансировать ноль (маленьким изменением потенциометра).
, где .
Нам удалось снизить влияние аддитивных параметров, но не удалось их устранить вообще.
Самые худшие последствия от действия аддитивных параметров возникает при использовании интегратора:
Схема замещения:
.
Мы будем всегда интегрировать и. Поэтому это приведет к тому, что при, на выходе будет интегрировать напряжение:
Это процесс может происходить довольно долго, напряжение будет изменяться. Очень нестабильная картинка.
Рано или поздно мы «доинтегрируемся» до предела напряжения и интегратор не сможет больше интегрировать сигнал на входе. С этим бороться практически невозможно, хотя есть два способа: