Параметры и характеристики Операционных Усилителей
Параметры и характеристики Операционных Усилителей
К статическим относятся характеристики, определяющие работу ОУ в установившемся режиме:
- коэффициент усиления по напряжению К = ΔUВЫХ /ΔUВХ;
- напряжение смещения UСМ – это напряжение, которое нужно приложить ко входу ОУ, чтобы сделать UВЫХ = 0;
- входные токи IВХ+ и IВХ- – это токи, протекающие через входные цепи ОУ;
- разность входных токов ΔIВХ- = IВХ+ – IВХ-;
- температурный коэффициент напряжения смещения ΔUСМ/ΔТ;
- температурный коэффициент разности входных токов ΔΔIВХ/ΔТ;
- коэффициент ослабления синфазного сигнала КОСС – это отношение коэффициента усиления дифференциального сигнала к коэффициенту усиления синфазного сигнала КОСС = КДИФ /КСФ;
- максимальный выходной ток IВЫХ мах.
- предельной частотой (частотой единичного усиления) ƒПР = ƒ1
- максимальной скоростью нарастания выходного напряжения VUВЫХ мах.
- входной импеданс (для дифференциального и синфазного входного сигнала) равен бесконечности, а входные токи – нулю;
- выходной импеданс (при разомкнутой ОС) равен нулю;
- коэффициент усиления по напряжению равен бесконечности;
- коэффициент усиления синфазного входного сигнала равен нулю;
- выходное напряжение равно нулю, когда напряжение на обоих входах одинаково (напряжение сдвига равно нулю);
- выходное напряжение может изменяться мгновенно (бесконечная скорость нарастания и бесконечная частота единичного усиления).
Передаточные характеристики ОУ. Передаточные (амплитудные) характеристики ОУ представляют собой две кривые, соответствующие инвертирующему и неинвертирующему входам.


Можно отметить, что из-за наличия частотной коррекции полоса пропускания разомкнутого ОУ сужается. Однако так как ОУ используются в усилительных схемах с отрицательной обратной связью (ООС), то введение ООС расширяет частотный диапазон (рис.9.9).
Рис.9.9. Частотные характеристики ОУ
К140УД7 при различных значениях коэффициента усиления с обратной связью Хотя в простых схемах с минимумом внешних компонентов и осуществляют внутреннюю коррекцию, это накладывает ненужное ограничение на ширину полосы пропускания усилителя с коэффициентом усиления напряжения больше единицы. Происходит это потому, что внутренняя коррекция должна быть достаточной для обеспечения устойчивости схемы, в режиме повторителя напряжения (с единичным коэффициентом усиления). Устойчивость могла бы быть достигнута и при больших коэффициентах усиления с меньшим ослаблением на высоких частотах, но фиксированная коррекция в ОУ, подобных К140УД7, означает, что жертвуют шириной полосы, в пределах которой коэффициент усиления больше единицы. Использование ОУ с ООС для различных коэффициентов усиления показано на рис.9.9. Например, при коэффициенте усиления, равном 100, частотная характеристика падает приблизительно на 3 дБ (ширина полосы измеряется на уровне –3дБ) на частоте 10кГц. Это значение не соответствует требованиям, которые в большинстве случаев предъявляются к аппаратуре звукового диапазона; следовательно, для получения приемлемого качества коэффициент усиления одиночной ИС К140УД7 с обратной связью в устройствах звукового диапазона должен быть ограничен значением порядка 20. Для расширения частотного диапазона необходимо использовать ОУ, имеющие более высокую частоту единичного усиления или применять ОУ с внешней коррекцией. Основные характеристики ОУ можно разделить на две группы: статические и динамические.