Операционные усилители. Идеальные и реальные характеристики и параметры ОУ. Структурная схема. Назначение каждого блока структурной схемы.

Операционный усилитель (ОУ) — это усилитель постоянного тока с большим стабильным коэффициентом усиления, имеющим дифференциальный вход (два входных вывода) и один общий вы­ход (рис 3.10).

Название ОУ связано с первоначальным их применением главным образом для выполнения различных операций над аналоговыми вели­чинами (суммирование, вычитание, дифференцирование, интегриро­вание и др.) Благодаря развитию интегральной технологии отрылись более широкие схемотехнические возможности использования ОУ.

ОУ используется как многоцелевые элементы при построении ап­паратуры различного назначения. Они применяются в усилительной технике, генерации сигналов синусоидальной и импульсной форм, в стабилизаторах напряжения, активных фильтрах и т. д.

Для достаточной устойчивости и выполнения математических операций над сигналами с высокой точностью реальный операционный усилитель должен обладать следующими свойствами:

-высоким коэффициентом усиления по напряжению, в том числе и по постоянному;

-малым напряжением смещения нуля;

-малыми входными токами;

-высоким входным и низким выходным сопротивлением;

-высоким коэффициентом ослабления синфазной составляющей (КОСС);

-амплитудно-частотной характеристикой с наклоном в области высоких частот -20дБ/дек

Блок 1 — необходим для устранения дрейфа нуля.

Блок 2 — обеспечивает большой коэффициент усиления.

Блок 3 — формирует сигнал на выходе и обеспечивает низкое выход­ное сопротивление.

Параметры ОУ:

-напряжение смещения нуля Uсм;

-температурная чувствительность напряжения смещения нуля dUсм/dT;

-ток смещения ∆Iвх;

-средний входной ток Iсрвх.

КU- коэффициент усиления ОУ КU=UВЫХ / (UВХ2- UВХ1), RВХ- входное сопротивление (БТ- входной каскад выполнен на биполярных транзисторах, ПТ- на полевых транзисторах), RВЫХ- выходное сопротивление, f1- частота единичного усиления, т. е. частота, на которой коэффициент усиления снижается до единицы, KОС СФ- коэффициент ослабления синфазного сигнала

KОС СФ= КU /КU СФ. КU СФ= UВЫХ/ UВХ. UВХ= UВХ1= UВХ2.