Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Electronica.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
35 Мб
Скачать
☆

Глава 7. Электронные усилители и преобразователи сигналов

на их базах одни и те же, то выходной ток примерно равен входному

току: г, »г'2. Для нормальной работы токового зеркала на коллекторы

транзисторов необходимо подавать положительные напряжения.

\|/'к

Рис. 4

Для того чтобы получить большой коэффициент усиления в ОУ

используется составной транзистор (рис. 4). Пусть транзисторы Т1

и Т2 имеют коэффициенты передачи тока базы pi и р2 соответственно.

Из анализа схемы рис. 4 следует, что результирующий коэффициент

передачи тока базы составного транзистора равен произведению ко-

эффициентов передачи отдельных транзисторов: Р = Pjp 2 . Например,

если Р] = 20 и р2 = 100, то Р = 2000.

Следовательно, составной транзистор позволяет получить больший

коэффициент усиления по току и мощности. Для управления состав-

ным транзистором требуются уменьшенные уровни входной мощно-

сти и тока,

Важнейшей составной частью операционного усилителя является

дифференциальный усилитель (ДУ), простейшая схема которого при-

ведена рис. 5. Усилитель собран на двух идентичных транзисторах,

имеющих одинаковые сопротивления нагрузок: /?] = Л2. С помощью

резистора, подключенного к эмиттерам, задаются начальные эмит-

терные и коллекторные токи транзисторов. Если входные сигналы от-

сутствуют (точнее, если они равны нулю), то токи транзисторов оди-

наковы и одинаковыми будут потенциалы коллекторов транзисторов.

Выходное напряжение, равное разности потенциалов коллекторов,

равно нулю.

Подадим на оба входа ДУ одинаковое переменное напряжение. Та-

кой сигнал называется синфазным. Пусть синфазный сигнал имеет

положительный потенциал. Транзисторы ДУ приоткрываются и их

токи коллекторов увеличиваются. Однако выходное напряжение уси-

лителя останется равным нулю, так как потенциалы коллекторов тран-

зисторов изменятся на одну и ту же величину. Следовательно, син-


7.4. Операционный усилитель и аналоговый перемножитель

фазные сигналы в ДУ не усиливаются. Кстати, этим объясняется по-

вышенная температурная устойчивость ДУ: при воздействии темпера-

туры токи транзисторов изменяются одинаковым образом и паразит-

ного выходного сигнала не возникает.

Рис. 5

Подключим источник напряжения между двумя входами ДУ. Та-

кой сигнал называется дифференциальным. Половина этого сигнала

будет приложена к эмиттерному переходу первого транзистора, а вто-

рая половина — ко второму транзистору ДУ. Причем, если первый

транзистор приоткрывается, то второй будет подзакрываться и наобо-

рот. Токи коллекторов транзисторов изменятся на величину

Л»к = 5(мд/2), где S — крутизна транзисторов, мд — дифференциальное

напряжение. Между коллекторами транзисторов возникает разность

=потенциалов, равная мвых А'к^2 +Azk/?i. При условии равенства со-

противлений резисторов: R} = R2 получим нвых= SRiuD. Коэффициент

усиления дифференциального сигнала равен KD - SR\. Полученное

выражение соответствует коэффициенту усиления каскада с общим

эмиттером. Следовательно, ДУ хорошо усиливает дифференциальные

сигналы. Отметим, что при подаче напряжения только на один вход

ДУ усиливаться будет только половина входного исходного сигнала,

равная дифференциальному сигналу. Вторая половина такого входно-

го напряжения, соответствующая синфазному сигналу, усиливаться не

будет. Для увеличения коэффициента усиления в качестве нагрузки в

дифференциальном усилителе используют токовое зеркало, а в цепь

эмиттеров включают источник тока.

Упрощенная схема современного операционного усилителя, вклю-

чающая рассмотренные выше каскады, представлена на рис. 6. Такие


Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]