6.1.5. Схема перехода к несимметричному (заземленному) выходу.

Рис.6.6. Схема перехода к несимметричному выходу

Рассмотрим рис.6.6.

Транзистор усиливает входной ток и инвертирует его сразу. Часть этого выходного коллекторного тока через резистор поступает вновь на вход, где происходит противофазное сложение токов. С точки зрения теории цепей мы имеем инвертирующий усилитель со стопроцентной отрицательной обратной связью. В целом, работает как «единичный инвертор» входного сигнала. Проинвертированный без усиления сигнал, с через поступает на , где в «фазе» встречается со второй частью дифференциального сигнала. Происходит синфазное сложение или по-другому удвоение половины дифференциального сигнала. Т.о. усиливает полный дифференциальный сигнал, который можно подавать с коллектора на заземленную нагрузку.

6.1.6. Выходная схема

Рис.6.7. Схема выходного каскада операционного усилителя

Пример выходной схемы показан на рис.6.7.

и - составной транзистор – работает как сложный эмиттерный повторитель.

работает как выходной транзистор ГСТ и создает на напряжение сдвига постоянного уровня .

Сигнал проходит и и поступает на и делитель и . С делителя сигнал поступает через на эмиттер - схема ОБ. Т.о. - - эмиттерная связка, которая не дает инверсии фазы сигнала. Сигнал с транзистора встречается в фазе на базе с сигналом, усиленным связкой. Получается положительная обратная связь (ПОС). Делитель - обеспечивает малый коэффициент обратной связи ( ). Т.О. усилитель не возбуждается. Такое построение выходной схемы с одной стороны обеспечивает дополнительный коэффициент усиления операционного усилителя по напряжению, с другой стороны обеспечивает сдвиг постоянного уровня выходного сигнала на нулевой потенциал схемы и позволяет использовать заземленную нагрузку и, наконец, дает усилитель мощности для увеличения нагрузочной способности ОУ.

6.1.7. Схемы защиты оу

В связи с тем, что транзисторы, на которых строятся ОУ, имеют предельные режимы работы, разработаны схемы защиты входа и выхода ОУ от перегрузок. Защита ОУ по входу обеспечивается, например, диодными ограничителями. Между базами входных транзисторов ДК ставят два параллельно включенных диода так, чтобы анод одного и катод другого попадали в один токовый узел. Такая схема обеспечивает ограничение сигнала любой полярности на уровне напряжения прямосмещенного диода (менее 1 Вольта). Вместо диодов используются транзисторы в диодном включении. Ограничители предотвращают перегрузку входных транзисторов по напряжению как для синфазных, так и для дифференциальных сигналов.

Защита по выходу ОУ в простейшем случае сводится к предотвращению короткого замыкания в нагрузке. Из рис.49 видно, что в режиме КЗ нагрузки ток транзистора ничем не ограничен. Транзистор войдет в режим теплового пробоя. Для предотвращения выхода транзистора из строя последовательно с ОУ на его выход ставится ограничитель тока – резистор. Номинал резистора обычно указывается в типовой схеме включения ОУ.