Вы нашли то, что искали?
Главная Разделы

Добавить страницу в закладки ->
Обязательно посмотрите энциклопедию:

Радиоэлектроника, Схемы радиолюбителям


10. Основные особенности и принципы построения усилителей в интегральном исполнении. Основы схемотехники

Основы схемотехники

10. Основные особенности и принципы построения усилителей в интегральном исполнении

10.1. Общие сведения об усилителях ИМС

10.2. Схемные особенности операционных усилителей

10.3. Балансные (дифференциальные) каскады усиления с параллельным питанием



10.1. Общие сведения об усилителях ИМС

Радиоэлектронная аппаратура выполнена на ИМС отличается высокой надёжностью, малым весом и габаритами, незначительном потреблением мощности. ИМС разрабатываются и выпускаются как универсальный прибор и может быть использован при разработке различных схем: генератора, усилителя преобразователя частоты и др. Современные ИМС классифицируют по различным признакам :

  • Технологии изготовления;
  • По применению;
  • По виду выполняемых функций;
  • По числу содержащихся в её корпусе элементов.

Каждая ИМС имеет своё обозначение. Например: К157УД2 – двухканальный операционный усилитель универсального назначения; К – микросхема широкого применения; 1 – группа; 57 – номер разработки данной серии; У – подгруппа; Д – функциональное назначение; 2 – условный номер в данной разработке.



10.2. Схемные особенности операционных усилителей

Большёй класс выпускаемых ИМС составляют операционные усилители (ОУ). Структурная схема ОУ содержит несколько каскадов, обычно 2 или 3. На рис. 10.1 показанная структурная схема ОУ состоящая из трёх каскадов.

Рис. 10.1. Структурная схема ОУ состоящая из трёх каскадов.

Рис. 10.1. Структурная схема ОУ состоящая из трёх каскадов.

ДК – дифференциальный каскад усиления;

ПКУ – предварительный каскад усиления;

ВКУ – выходной каскад усиления;

ДК – предназначен для согласования ОУ с источником сигнала и подавлением синфазных помех. ПКУ – обеспечивает основное усиление ИМС. ВКУ – согласование с нагрузкой ОУ. В качестве выходного каскада обычно используются схемы повторителей, рассмотренные выше.

В ОУ всегда применяется ООС, что позволяет существенно улучшить качественные показатели ИМС.



10.3. Балансные (дифференциальные) каскады усиления с параллельным питанием

Дифференциальные каскады усиления ОУ выполняются по двухтактным схемам, имеют два входа: вход 1 и вход 2, на рис. 10.2.

Рис. 10.2. Схема дифференциального каскада ОУ.

Рис. 10.2. Схема дифференциального каскада ОУ.

Особенность дифференциальных каскадов (ДК) – симметрия относительно линии АБ. Это означает, что транзисторы, элементы схемы и др. параметры каскадов должны быть одинаковыми (h21Э=h21Э; IКБ01= IКБ02 и др.). Выходное напряжение UВЫХ.Д снимается между коллекторами VT1 и VT2. Такую схему называют симметричным входом и симметричным выходом. Для уменьшения дрейфа нуля используется принцип баланса моста. Плечи моста образованные резисторами RK1 = RK2 = RK и выходными цепями транзисторов VT1 и VT2. Если схема полностью симметрична, то при еИСТ = 0 выходное напряжение UВЫХ.Д = 0. Если действует синфазная помеха (изменение температуры, напряжение источника питания, наводки и др), то UВЫХ.Д = 0. При действии противофазных сигналов:

UВЫХ.Д = КД∙ (UВХ1 – UВХ2)=КД∙UВХ.Д

Т.е. выходное напряжение не зависит от абсолютного значения напряжения входных сигналов, а определяется их разностью. Резистор RЭ емкостью СЭ не шунтируется, а возникающая местная ООС дополнительно уменьшает синфазную помеху. Коэффициент ослабления синфазной помехи равен:

,

где .

Для подавления синфазной помехи необходимо увеличивать RЭ. Однако увеличение RЭ приводит к нерациональному использованию источника питания и нагреву ИМС. Выход был найден путём замены резистора RЭ транзистором. При этом сопротивление по постоянному току небольшое, а по переменному оказывается большим.

Основы схемотехники






© 2009-2018 Банк лекций Siblec.ru
Электронная техника, радиотехника и связь. Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки. Карта сайта

Новосибирск, Екатеринбург, Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Чебоксары.

E-mail: formyneeds@yandex.ru