|
20.03.2010 22:34:27 Сначала рассмотрим внутреннюю схемотехнику ОУ. Она тесно связана со схемотехникой аналоговых ИС других типов. Обобщенная структурная схема ОУ. Она содержит два каскада усиления и эмиттерный повторитель на выходе. Коэффициент усиления по напряжению каждого из двух каскадов усиления обычно лежит в пределах от 300 до 1000, а коэффициент усиления каскада эмиттерного повторителя примерно равен единице, поэтому общий коэффициент усиления на низких частотах ОУ без обратной связи ~105—10е (100—120 дБ).
Выходной каскад эмиттерного повторителя имеет выходное сопротивление, позволяющее усилителю работать на достаточно низкоомную нагрузку. Этот каскад имеет двухтактную конфигурацию, так что ОУ может работать либо как источник (т. е. i0 > 0), либо как потребитель (г0 < 0) выходного тока.
Как и в других ИС, все каскады ОУ непосредственно связаны друг с другом, т. е. в схеме отсутствуют межкаскадные или другие «обходные» емкости. В большинстве случаев схемотехника ОУ рассчитана на хорошо согласованные транзисторы и резисторы, что вполне достижимо на ИС. Хорошее согласование достигается за счет того, что элементы схемы размещены очень плотно на одном кристалле кремния и формируются одновременно, за один технологический цикл. Кроме того, поскольку конденсаторы и резисторы с большим сопротивлением (более 50 кОм) занимают значительною площадь на кристалле ИС и оказывают нежелательное паразитное влияние, при проектировании схемы эти элементы стараются не включать, отдавая предпочтение транзисторам или диодам.
Для устойчивой работы в режиме с обратной связью необходимо свести к минимуму общий фазовый сдвиг ОУ без обратной связи. В результате минимизации получают более высокое значение /180°, а также соответствующую частоту единичного усиления /„, поэтому возрастает и произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания. Поскольку каждый каскад усиления вносит дополнительный фазовый сдвиг, необходимо минимизировать число каскадов усиления при сохранении большого коэффициента усиления по напряжению всего усилителя (без обратной связи).Первые интегральные ОУ имели три каскада линия, в настоящее же время почти все ОУ имеют только два каскада, поэтому для получения общего большого коэффициента усиления без обратной связи (105—106) каждый каскад должен иметь очень большой коэффициент усиления.
ОУ на полевых транзисторах являются исключением из общего правила двухкаскадных усилителей. Полевые транзисторы используют либо только во входном каскаде, либо везде в схеме ОУ; преимуществами таких ОУ являются очень высокое входное сопротивление и очень низкий входной ток смещения. Однако из-за очень малой передаточной проводимости полевых транзисторов и, следовательно, коэффициента усиления по сравнению с биполярными транзисторами некоторые ОУ на полевых транзисторах имеют три каскада усиления.
|
Опрос
Ваш бюджет расходов на мобильную связь в месяц?
|
