5. Принципиальная схема.
В качестве примера приводится принципиальная схема на операционных усилителях типа 140 УД2. В схему включены кроме основных элементов, выполняющих заданные функции, цепи питания и корректирующие цепи. Эти цепи рекомендованы заводом изготовителем. Цепи необходимо применять для устранения самовозбуждения – фазовая коррекция, для частотной коррекции и для балансировки по входу. В линейных каскадах – усилителях, интеграторах и преобразователях , необходимо использовать все элементы цепей без изменения. Цепи балансировки при последовательном включении нескольких операционных усилителей с непосредственной связью включают только в одном каскаде. В схеме функционального генератора рекомендуется включать цепь балансировки ОУ в инвертирующем усилителе А2, если такая цепь включена в схему включения. В импульсных каскадах цепи частотной коррекции могут не использоваться. Так в компараторе А3 цепь частотной коррекции отсутствует. Цепь состоит из сопротивления и конденсатора, соединённых последовательно,. Но цепь фазовой коррекции С8,С9 исключать нельзя. Большинство современных операционных усилителей ( микросхем) не имеют внешних цепей фазовой и частотной коррекции.
Схемы включения цепей коррекции приводятся в справочниках по рекомендациям завода изготовителя.
Исходные данные приведены в таблице. NМР – цифра младшего разряда номера варианта Эта цифра указывает тип ОУ
Номер варианта |
R1, КОм |
R2, кОм |
R3, кОм |
|
NМР |
Тип ОУ |
C |
R4 кОм |
R5 КОм |
|||||||||||
1 |
9 |
17 |
25 |
36 |
75 |
150 |
0 |
140УД1 |
6800 пФ |
4,3 |
3,6 |
|||||||||
2 |
10 |
18 |
26 |
120 |
160 |
82 |
1 |
140УД2 |
12нФ |
20 |
10 |
|||||||||
3 |
11 |
19 |
27 |
240 |
82 |
68 |
2 |
140УД6 |
1.2мкФ |
3 |
1 |
|||||||||
4 |
12 |
20 |
28 |
47 |
68 |
82 |
3 |
140УД7 |
330нФ |
2,7 |
2 |
|||||||||
5 |
13 |
21 |
29 |
82 |
150 |
100 |
4 |
140УД8 |
10мкФ |
10 |
3.3 |
|||||||||
6 |
14 |
22 |
30 |
75 |
100 |
100 |
5 |
153УД1 |
56нФ |
5,1 |
5,1 |
|||||||||
7 |
15 |
23 |
31 |
180 |
47 |
62 |
6 |
553УД2 |
750нФ |
6,8 |
7,5 |
|||||||||
8 |
16 |
24 |
32 |
750 |
200 |
240 |
7 |
544УД1 |
4,7мкФ |
3,6 |
2,7 |
|||||||||
|
|
8 |
544УД2 |
160нФ |
7,5 |
5,1 |
||||||||||||||
9 |
574УД1 |
27нФ |
8,2 |
4,7 |
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ.
Схемы включения.
+Е
140УД1
+Е
140УД2
Сф1
DA
DA
С1
Сф1
UВЫХ
R
UВЫХ
С
С3
R
С2
-Е
-Е
Сф2
Общ.
Общ.
Ток потребления IПОТ. указывается для максимальных значений напряжений источников питания +Е и –Е. ЭДС питания и потребляемый ток позволяют выбрать двухполярный источник питания по напряжению и мощности. Параметры КU, RВХ и RВЫХ характеризуют усилительные свойства ИМС. Входные параметры, определяемые первым каскадом ОУ: iВХ , iВХ , RВХ , UВХ , UСМ, позволяют правильно выбрать схему согласования с источником сигналов:
iВХ – входной ток или ток утечки каждого входного электрода;
iВХ – разность входных токов;
RВХ – входное сопротивление между входными электродами ( дифференциальный вход );
UВХ – предельные напряжения на входах и между входами, при отсутствии этих параметров в паспортных данных их принимают равными Е;
UСМ – напряжение смещения нуля. В реальных ОУ режиму UВЫХ = 0 соответствует ненулевое напряжение U1ВХ -- U2ВХ = UСМ 0.
Выходные параметры UВЫХ , RВЫХ позволяют согласовать ОУ с нагрузкой. Предельное напряжение на выходе достигается при ( 0,9 0,95 ) Е питания.
Кроме указанных параметров, в справочных данных приводятся коэффициент ослабления синфазных сигналов КОС.СФ.. и граничная частота f . f – это частота на которой коэффициент усиления ОУ уменьшается до единицы.
Таблица 1 .
Параметр |
Идеал. |
140УД1 А_ Б |
140УД2 А_ Б |
140УД6 А_ Б |
140УД7 А_ Б |
140УД8 А_ Б |
153УД1 А_ Б |
553УД2 |
544УД1 А_ Б |
544УД2 |
574УД1 |
+Е, В |
+Е |
6,3 12,6 |
12,6 6,3 |
615 |
615 |
615 |
915 |
615 |
615 |
615 |
615 |
--Е, В |
-- Е |
6,3 12,6 |
12,6 6,3 |
615 |
615 |
615 |
915 |
615 |
615 |
615 |
615 |
IПОТ, мА |
0 |
4,2 8 |
12 8 |
2,8 |
2,8 3,5 |
3 5 |
6 |
3,6 |
3,5 |
7 |
8 |
i ВХ, нА |
0 |
8000 12000 |
700 |
30 50 |
200 550 |
0,1 0,5 |
1500 2000 |
200 |
0,15 1 |
0,1 0,5 |
0,5 |
iВХ, нА |
0 |
3000 |
200 |
10 15 |
50 200 |
0,1 |
500 600 |
50 |
0,05 0,5 |
0,1 0,5 |
0,2 |
RВХ, МОм |
|
0,004 |
0,3 |
3 2 |
0,4 |
10000 |
0,2 |
0,3 |
10000 |
10000 |
10000 |
UВХ, В |
Е |
3 6 |
6 3 |
11 |
12 |
10 |
8 |
8 |
13,5 |
10 |
10 |
UСМ,мВ |
0 |
10 |
5 10 |
5 8 |
4 10 |
50 100 |
7,5 |
2 |
30 50 |
30 20 |
50 25 |
KU,тыс. |
|
0,4 1,3 |
35 3 |
70 50 |
50 |
50 20 |
15 10 |
30 |
50 20 |
20 10 |
50 |
KОС.СФ, дБ |
-- |
--90 |
-- |
-- 80 -- 60 |
--70 |
--60 |
--65 |
--80 |
--64 |
--70 |
--60 |
UВЫХ, В |
Е |
2,8 5,7 |
10 3 |
11 |
11,5 10,5 |
10 |
10 9 |
10 |
10 |
10 |
10 |
RВЫХ,Ом (RН,кОм) |
0 |
( 2 ) |
200 |
( 1,5 ) |
( 2 ) |
( 1,5 ) |
200 |
500 |
( 2 ) |
( 2 ) |
( 1,5 ) |
F , МГц |
|
20 |
2 |
1 |
0,8 |
1 |
1 |
1 |
5 |
5 |
10 |