Оқулық «Білім беруді дамытудың федералдық институты»
жүктеу/скачать 5,96 Mb. Pdf көрінісі
|
5ddcb76d5d423 1574745965
| ОПЕРАЦИЯЛЫҚ КҮШЕЙТКІШТЕР__________
О п е р а ц и я л ы қ к ү ш е й т к і ш т е р д е п (ОК) тұрақты токтың дифференциалды кіріс пен біртактілі шығысты интегралды орындаудағы жоғары сапалы күшейткіші аталады. ОК әр түрлі күшейткіштерде, генерацияда, көбейту, шектеу, жиілік сүзгілеу, тұрақтандыру үшін пайдаланылады. ОК негізгі параметрлері: ■ Күшейту коэффициенті (ондаған мың есе); ■ 0 жылжу кернеуі және оның температуралық тұрақтылығы; ■ Кіріске қарай 0 жылжу тогы; ■ Орташа кіріс тогы; ■ Кері байланыссыз кіріс және шығыс кедергілері; ■ Ең жоғары шығыс тогы; ■ Ең төменгі жүктеу кедергісі; ■ Ең жоғары жүктеу сыйымдылығы; ■ Температураның жұмыс диапазоны; ■ Абсолютті шекті жиілік (күшейткіш коэффициенті 1-ге тең жиілік). ОК амплитудасы бойынша тең және белгісі бойынша қарама- қарсы екі қорек көзін талап етеді. ОК құрылымында бірнеше каскад бар. кіріс каскад дифференциалды күшейткіш болып табылады, бұл каскадпен кіріс кедергісі мен ОК нақтылық сипаттамаларын анықталады. Аралық каскадтар күшейткіштер болып табылады. Аралық каскадтар ретінде дифференциалды және біртактілі күшейткіштер қолданылады, олар күшейткіш коэффициенті мен кері байланыс коэффициентін қамтамасыз ету үшін қажет. Шығыс каскад қуатты күшейткіште комплементарлық транзисторда жүзеге асырылады. Шығыс каскад аз сызықты емес ауытқуларды, ең жоғары ПӘК, төмен шығыс кедергісін қамтамасыз етуі керек. Шығыс каскады аралық каскадты жүктемеу үшін үлкен кіріс кедергісіне ие болуы керек. 2.17-сурет. Micro-Cap-да ОК-да терістейтін күшейткіш схемасы ОК дағы сызықтық құрылғылар. ОК инверттейтін күшейткіш ретінде. Кіріс сигнал ОК терістейтін кірісіне R1 резисторы арқылы беріледі. Micro-Cap программасының схемасы 2.17-суретте берілген. R2 резисторымен ОК шығысы мен терістейтін кірісі арасында қосылатын параллельді кері теріс байланыс құрылады. Шығыс кернеуі кіріске қарама-қарсы фазаға ие болады. Сигнал өтуіне зерттеу жүргізу үшін жиілігі 1 МГц, амплитудасы 0,01 В болатын гармониялық сигнал генераторын пайдаланыңыз. ОК моделі — LF351. Micro-Cap программасындағы ОК келесі негізгі параметрлерге ие (кесте 2.10). 2.10-кесте. Параметрлерд і белгілеу Модель дің деңгейі Параметр атауы Өлшем бірлігі Бастапқы күйі бойынша мәні LEVEL 1 — 3 Модель деңгейі (1, 2, 3) — 1 TYPE 3 Кіріс транзистор типі: 1 — NPN, 2 — PNP, 3 — JFET — 1 C 3 Коррекция сыйымдылығы Ф 30*10 -12 2.10-кесте жал ғасы Параметрлерд і белгілеу Модель дің деңгейі Параметр атауы Өлшем бірлігі Әдепкі қалпы бойынша мәні A 1—3 Тұрақты токтағы күшейткіш коэффициенті — to о ROUTAC 1—3 Айнымалы ток бойынша шығыс кедергісі Ом 75 ROUTDC 1—3 Тұрақты ток бойынша шығыс кедергісі Ом 125 VOFF 3 Нөлді жылжыту кернеуі В 0,001 IOFF 3 Кіріс тогының жылжу түрлілігі А 10 -9 SRN 2, 3 Шығыс кернеуінің төмендеуінің ең жоғары жылдамдығы В/с 5 • 10 5 SRP 3 Шығыс кернеуінің өсуінің ең жоғары жылдамдығы В/с 15 • 10 5 IBIAS 3 Кіріс жылжу тогы А 10 -7 VCC 3 Оң қорек кернеуі В 15 VEE 3 Теріс қорек кернеуі В -15 VPS 3 Ең жоғары шығыс оң кернеу В 13 VNS 3 Ең жоғары шығыс теріс кернеу В -13 CMRR 3 Синфазалы сигналды басу коэффициенті — 10 5 Окончание табл. 2.10 Level 1 — ОК сызықтық үлгісі, ол кернеумен басқарылатын ток көзін білдіреді. ОК соңғы шығыс және шексіз кіріс кедергісіне ие. Level 2 — барынша күрделі сызықтық үлгі, үш каскадтан және ОК беріліс функциясының белсендіретін екі жолағынан, шығыс кернеуінің артуы жылдамдықты шектеу, күшейткіштің соңғы коэффициенті және соңғы шығыс кедергісінен тұрады. Level 3 — сызықты емес үлгі. Онда шығыс кернеуінің арту жылдамдығына шектеу, тұрақты және айнымалы токтағы шығыс кедергісі, ток және жылжу кернеу, бірреттік күшейкіш жиілігіндегі фаза қоры, күшейткіш ауданы, синфазалы сигналды бәсеңдету коэффициенті, шығыс кернеуі мен ток диапазонының нақты мәндері ескеріледі. R 2 кедергінің артуы кері теріс байланыстың азаюына, сәйкесінше (R 1 ) кері байланыс резисторы мен кіріс резисторының кедергісінің қатынасына тең күшейткіш коэффициентінің артуына әкеледі. Т е р і с т е м е й т і н к ү ш е й т к і ш . Кіріс сигналы терістемейтін кіріске беріледі. Мұндай схеманың кіріс кедергісі жүздеген мегаомды құрайды. Күшейткіш схемасы 2.18-суретте көрсетілген. Күшейткіш коэффициенті мына формаламен анықталады: K U = 1 + R 2 R 1 Шығыс сигналы терістемейтін болады. Егер кері байланыс резисторының кедергісін 0 қылса, күшейткіш коэффициенті 1-ге тең болады, мұндай күшейткіш терістемейтін қайталағыш деп аталады. Параметрлерді белгілеу Модельдің деңгейі Параметр атауы Өлшем бірлігі Әдепкі қалпы бойынша мәні GBW 2, 3 Күшею ауданы — 10 6 PM 2, 3 Бірреттік күшейткіш жиілігіндегі фаза қоры град. 60 PD 3 Тұтынылатын қуат Вт 0,025 IOSC 3 Қысқа тұйықталған шығыс ток А 0,02 2.18-сурет. Micro-Cap -дағы ОК-да терістемейтін күшейткіш схемасы Схема жұмысын зерттеу үшін терістейтін күшейткішке арналған элементтерді пайдаланыңыз. Ж и ы н т ы қ т ы к ү ш е й т к і ш . Операциялық күшейткіштің терістемейтін кірісіне резистор арқылы бірнеше сигнал жалғанады, олардың кедергілері пропорциональды жинақтау үшін тең болады. Күшейткіште кері теріс байланыс шығыс пен кіріс арасында қосылған резистор көмегімен қолданылады. Осының арқасында схема кіріс пен кіріс кедергісі арасында резистор қосылған жерде нөлге ұмтылып, жақсы шешімге ие болады. Егер кері байланыс кедергісі кіріс резисторы кедергісінен көп болса, онда жинақтау күшейткішпен орындалады. Д и ф ф е р е н ц и я л а н ғ а н к ү ш е й т к і ш . Бұл күшейткіште екі кіріс сигналы жалғанады. Micro-Cap программасындағы күшейткіштің схемасы 2.19-суретте көрсетілген. Көбінесе R 1 = R 2 , R 3 = R 4 кедергілерін таңдайды. Схема жұмысын зерттеу үшін сигнал көзінің түрлі амплитудасын беріңіз. Дифференцияланған күшейткіштің шығыс кернеуі мына формула бойынша анықталады 𝑈 ВЫХ = 𝑚(𝑈 ВХ1 − 𝑈 ВХ2 ) Мұндағы m — ОК күшейткіш коэффициенті. Күшейткіш коэффициенті мынаған тең 𝑚 = 𝑅 4 𝑅 1 = 𝑅 3 𝑅 2 2.19-сурет. Micro-Cap-да ОК-дағы дифференцияланған күшейткіш схемасы Бұл схеманың кемшілігі болып терістейтін және терістемейтін кірістер бойынша түрлі кіріс кедергісі табылады. Бұл осы схемадағы құрылғыларды қателікке әкелуі мүмкін. ОК да интеграцияланған күшейткіш іске асырылады, онда шығыс пен терістелген кіріс арасында конденсатор пайдаланылады. Д и ф ф е р е н ц и я л а н ғ а н к ү ш е й т к і ш . Дифференцияланған күшейткіште сигнал көзінен кейін орнатылған конденсатор болады. Сигнал терістейтін кіріске беріледі де, шығыс пен терістейтін кіріс арасында кері байланыс резисторы пайдаланылады. жүктеу/скачать 5,96 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|