1. Параметры, характеризующие статическую точность оу

Определяют качество выполнения математических операций с аналоговыми входными сигналами (интегрирование, дифференцирование, суммирование, компрессия).

1. 

   Рисунок 1: Входное напряжение смещения

   Входное напряжение смещения. Постоянное дифференциальное напряжение, которое необходимо подать на вход, чтобы выходное напряжение стало равным нулю. Uвхсм=Uвых/kд = 1...10 мВ ОУ БТ, 10...100 мВ ОУ ПТ. Погрешность имеет аддитивный характер и представляет случайную величину. Причины возникновения напряжения смещения:

   1. Несогласованность напряжения Uбэ транзисторов первого каскада ОУ в активном режиме.

   2. Rк. Поскольку все параметры транзистора сильно зависят от температуры, то и входное напряжение смещения тоже зависит от температуры.

Рисунок 1: Специальные выводы микросхем

Для балансировки усилителя и уменьшения статических погрешностей схемы, у микросхемы ОУ имеются специальные выводы. Frequency Correction, Nought Correction. С таким количеством выводом выпускались ОУ первого поколения.

2. 

   Рисунок 1:

   Рисунок 1:

   Входной ток смещения. Среднее значение токов неинвертирующего и инвертирующего входов, которое соответствует нулевому выходному напряжению при нулевом синфазном сигнале и холостом ходе на выходе. Iвхсм = (Iвх⁺+Iвх^-)/2. Определяет конечное входное сопротивление ОУ. Для уменьшения Iвхсм стремятся увеличить бета транзисторов входного каскада: используют супербетатранзисторы, схемы Дарлингтона. Основной мерой для уменьшения тока является использование первого каскада в режиме микротоков. Если Ik1=Ik2, то Iвх+= βk1/ βk2, что может вызывать погрешности на постоянной составляющей на выходе.

Ur1=Iвх-*R1, Iвх-=4мА, Uд = 0,1 мкА*10кОм=1мВ, Uвых = Uд * kд → 0,1*10^3*10^6 = 100В

Используют симметрирование входной цепи.

Uд = Ur1-Ur2 = Iвх-*R1-Iвх+*R2. Iвх-=Iвх+!=0, R1=R2!=0 → Uд = 0

В реальных схемах ОУ работает с замкнутой ООС.

Рисунок 1: ОУ с замкнутой обратной связью

Условия симметрирования входной цепи: Iвх^-*(R1/Rос)-Iвх⁺*R2. Выполнение этого условия особенно важно в диапазоне температур, так как от температуры зависит β транзистора.

Примечание: Поскольку узел А является виртуальным нулем схемы, входное сопротивление операционной схемы равно R1. Для улучшения параметров его необходимо увеличивать.

Условие симметрирования: эквивалентные сопротивления, подключенные ко входу ОУ, должны быть равны. С точки зрения улучшения параметров всей схемы, R1 желательно увеличивать.

Динамические параметры оу

Параметры, характеризующие быстродействие ОУ, можно разделить на параметры для малого и большого сигналов. К первой группе динамических параметров относятся полоса пропускания f_п, частота единичного усиления f_т и время установления t_у. Эти параметры называются малосигнальными, т.к. они измеряются в линейном режиме работы каскадов ОУ (U_вых <1В). Ко второй группе относятся скорость нарастания выходного напряжения r и мощностная полоса пропускания f_р. Эти параметры измеряются при большом дифференциальном входном сигнале ОУ (более 50 мВ). Некоторые из этих парамеров рассмотрены выше. Время установления отсчитывается от момента подачи на вход ОУ ступеньки входного напряжения до момента, когда в последний раз станет справедливым равенство |U_{вых.уст} - U_вых(t)| = , где U_{вых.уст} - установившееся значение выходного напряжения,  - допустимая ошибка.

2) IMG0038-0039

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 19