Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Операционные усилители

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 [112] 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

которые можно упростить:

Чд = Е при «синф-С-о i- = om при «синф < 2",„„,/ iIom при «синф < 2*

еииф ош> синф ош-

(11.11а)

(11.116)

(11.Ив)


Простые соотношения (11.11а) - (11.Ив) безусловно и точно выполняются в операционных схемах с заземленным неинвертирующим 1ВХ0ДОМ операциоивого усилителя, Исннф = 0. Они достаточно справедливы и для остальных видов операционных схем. Число случаев, когда уравнеииями (11.11) нельзя пользоваться, настолько невелико, что их можно рассматривать 1как исключения, к которым 1нужно относиться с осторожностью, с одним из таких исключений мы встретимся в разд. 12.2.2 (широкополосный шум повторителя напряжения).

Итак, упрощенный расчет входных и выходных погрешностей операционной схемы состоит из следующих этапов (рис. 11.3):

1. Источник входного сигнала обнуляется. i

2. На схеме показываются токи погрешности /~ош, /+ош, втекающие

во входные зажимы операционного усилителя и напряжение погрешности Ео-ш между этими двумя входами.

3. Определяются выходные напряжение Е ош. вых или ток /ош.вых по конфигурации цепи обратной связи и в предположении, что А, X, Есииф, 2+с„нф=оо (см. ниже).

4. Определяются входные напряжение Еош вх или ток /ош. вх погрешности путем деления выходных значений Еош вых, /ом вых на взятый с противоположным знаком коэффициент усиления

с обратной связью Сид.

5. При необходимости в выходные величины Еош. вых, /ош. вых

вносится поправка на коэффициент погрешности рА/(1н-рЛ).

Как видите, понятие выходных и входных погрешностей распространено здесь также и на операционные схемы с токовым входом и (или) токовым выходом.

Корректировка результатов путем умножения их на коэффициент погрешности необходима только в случае широкополосного шума; в случае определения сдвига и низкочастотного шу-мя-коэффициент погрешности равен единицег -

ош.вых

Рис. 11 3 Эквивалентная схема для упрощенного расчета выходной погрешности операционной схемы Онерационный усилитель идеализирован; А, X, 2-„„ф, /-Ьияф = оо



Приведенный ко входу --Пим ред.

Источник входного сигнала обнуляется, но не отключается от схемы и через свое внутреннее полное сопротивление Zr влияет на величину входных и выходных погрешностей. Вот почему мы считаем, что источник входного сигнала является составной частью операционной схемы.

Третий этап является существенной стадией в процедуре расчета. Если нам нужно выполнить расчет быстро, то результат нужно записывать сразу без промежуточных выкладок. Может быть, самым важным для этого является привычка мыслить в терминах обратной связи. Эффекты источников погрешности Еош, 1~ош, /+0ш не будут передаваться на выход операционной схемы в прямом направлении (через цепь обратной связи), а наоборот, выход операционной схемы автоматически подстраивается до такого уровня Еош. вых ИЛИ /ош. вых, который устанав-ливает (с помощью цепи обратной связи) на входе схемы электрическое состояние, характеризующееся наличием на входе операционного усилителя трех источников погрешности /~ош, /+ош. Это станет очевидны.м из примеров, решенных в разд. 11.2.

Расчет источников входных погрешностей на этапе 4 предполагает, что мы предварительно должны знать источники выходных погрешностей. Но можно просто формально следовать уравнению (11.5) и записать источники входных погрешностей из условия нулевого выхода операционной схемы. Этот подход будет также объяснен на примере.

11.1.4. Сдвиг операционной схемы

Оставшаяся часть гл. И посвящена постоянной составляющей выходной погрешности или сдвигу. Динамическая составляющая (шум) рассматривается в гл. 12.

Сдвиг выходного напряжения (или тока) операционной схемы является ее наиболее очевидным дефектом. Его просто измерить, поэтому он прежде всего и привлекает внимание.

Основным источником сдвига операционной схемы является входной сдвиг самого операционного усилителя. В тех случаях, когда к работе схемы предъявляются высокие требования и в ней применяется высококачественный усилитель, существенную роль начинают играть вторичные эффекты (термо-э. д. с, токи утечки), возникающие в цепи обратной связи. Оба указанных вида сдвига можно устранить схемотехническими или конструктивными приемами. Ниже мы рассмотрим, как это делается.

И еще несколько замечаний. В этой главе мы всюду полагаем, что петлевое усиление на постоянном токе велико, РоЛо>1.



Для постоянных составляющих входных и выходных погрешностей операционной схемы используются следующие обозначения: выходное напряжение сдвига будет обозначаться как Есдв. вых, а выходной ток сдвига - как /сдв. вых, входное напряжение сдвига - через Ясдв. вх и входной ток сдвига -через

/сдв. вх.

11.2. Сдвиг простых операционных схем [1-7]

11.2.1. Инвертор напряжения

Эквивалентная схема, показанная на рис. 11.4, а, готова для расчета. Из разд. 11.1.1 мы знали, что напряжение сдвига выхода Ясдв. вых является суммой трех составляющих, каждая из которых соответствует одному источнику погрешности Ясдв, /"см

и /+СМ.


сдв вых

СД8 ВХ


Рис. 11 4 Схема для расчета выходного напряжения сдвига £сдв вых инвертора напряжения (а) и эквивалентная схема (б), в которой входное напряжение сдвига сдв вх компенсирует напряжение сдвига операционного усилителя Есы и падение напряжения I~c«R\.

Итак, допустим, что в схеме действует только /"см. Поскольку Ясдв отсутствует, суммирующая точка находится под потенциалом земли. Потенциалы на обоих выводах резистора Ri одинаковы, и ток через него не течет. Первая составляющая .Ьсдв. вых равна +I-cmR2.

Teneipb предположим, что присутствует только /+см. Так как неинвертирующий вход операционного усилителя заземлен, ток /+СМ не оказывает на работу схемы никакого влияния, и вторая составляющая Есдв. вых рзвна нулю.

Наконец, пусть присутствует только Есдв. Так как тока /~см нет, напряжение £сдв поступает на выход, будучи умноженным на обращенный коэффициент деления делителя, состоящего из резисторов Rt, R2. Третья составляющая Е

СДВ. вых Р2.ВНЗ

+ Ecab{R2IRi+\).



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 [112] 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



0.0148
Яндекс.Метрика