24 Операционные усилители
Операционный усилитель (ОУ, OpAmp) — усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и, как правило, единственным выходом, имеющий высокий коэффициент усиления. ОУ почти всегда используются в схемах с глубокой отрицательной обратной связью, которая, благодаря высокому коэффициенту усиления ОУ, полностью определяет коэффициент передачи полученной схемы.
В настоящее время ОУ получили широкое применение, как в виде отдельных чипов, так и в виде функциональных блоков в составе более сложных интегральных схем. Такая популярность обусловлена тем, что ОУ является универсальным блоком с характеристиками, близкими к идеальным, на основе которого можно построить множество различных электронных узлов.
Операционный усилитель (ОУ, OpAmp) — усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и, как правило, единственным выходом, имеющий высокий коэффициент усиления. ОУ почти всегда используются в схемах с глубокой отрицательной обратной связью, которая, благодаря высокому коэффициенту усиления ОУ, полностью определяет коэффициент передачи полученной схемы.
В настоящее время ОУ получили широкое применение, как в виде отдельных чипов, так и в виде функциональных блоков в составе более сложных интегральных схем. Такая популярность обусловлена тем, что ОУ является универсальным блоком с характеристиками, близкими к идеальным, на основе которого можно построить множество различных электронных узлов.
25 Многокаскадные усилители
Разработка многокаскадных усилителей связана с тем, что получить большой (более 100) коэффициент усиления на одном активном элементе практически нельзя. Многокаскадные усилители должны строиться с таким расчетом, чтобы при большом коэффициенте усиления в устройстве не возникали паразитные колебания. Для исключения паразитных возбуждений приходится применять специальные меры. К ним относятся:
разделение общего коэффициента усиления на нечетное число каскадов;
питание каждого каскада от своего источника (или имеется индивидуальная конденсаторная развязка);
максимальное удаление выхода последнего каскада от входа первого каскада.
На рис. 9.22 показана схема трехкаскадного усилителя с конденсаторной развязкой между каскадами. Режим по постоянному току у каждого каскада свой. Входной переменный сигнал проходит от каскада к каскаду через разделительные конденсаторы.
26 Усилители мощности
27 Импульсные усилители
Импульсный сигнал имеет широкий спектр частот, которые должны усиливаться электронным устройством. Ограничение полосы пропускания усилителя приводит к искажениям формы выходного импульса по сравнению со входным. Наибольшие искажения возникают при усилении сигналов прямоугольной формы.
Параметрами, характеризующими искажения, являются длительности переднего фронта tф и заднего склона tc, спад вершины импульса ΔUс и выброс на вершине импульса ΔUB (рис. 9.28).
Из теории известно, что вершину импульса (медленное изменение напряжения) определяет низкочастотная часть амплитудно-частотной характеристики усилителя, а передний и задний склоны (быстрое изменение напряжения) - ее высокочастотная часть. Следовательно, для неискаженной передачи импульсов прямоугольной формы через усилитель верхняя граничная частота FB полосы пропускания усилителя должна стремиться к бесконечности, а нижняя граничная частота FH - к нулю. В обычных условиях это практически невозможно выполнить.
