Схемотехника операционных усилителей.

Рис. 2.

Высокая точность выполнения функции устройством на ОУ определяется высоким входным сопротивлением, большим коэффициентом усиления, малым уровнем шумов, высокой степенью подавления синфазного сигнала, широкой полосой пропускания.

Повышение входного сопротивления достигается уменьшением входных токов, до единиц микроамперов. Для повышения коэффициента усиления применяют каскадные схемы и составные транзисторы.

При этом удается уменьшить входной ток ОУ до 1…2 мА.

Рис. 3.

ДУ выполнен на биполярных тр-ах . ГСТ на тр-ах выполнен по схеме отражателя тока. При

Токи

Для уменьшения потенциалов коллекторов в их цепи включен транзистор .

Коэффициент усиления такого каскада составляет

Для увеличения усиления и создания несимметричного выхода в данную схему вводят два дополнительных инвертирующих усилителя.

Дополнительные инвертирующие усилители выполнены на тр-ах с нагрузками

Напряжение снимаемое с коллектора , инвертируется первым усилителем и через подается на базу в фазе с напряжением, снимаемым с коллектора .

Рис. 4.

Так как через резистор протекают токи трех транзисторов, то его сопротивление невелико, что снижает общий коэффициент усиления. На практике для устранения указанного недостатка включают в коллекторною цепь ,а резисторы подключаются к выходу эмиттерного повторителя на тр-ре .

Рис. 5.

В качестве каскада сдвига уровня часто применяют эмиттерный повторитель с ГСТ в цепи эмиттера.

Рис. 6.

Стабильный ток , проходя через сопротивление , создает на нем напряжение сдвига т.е. для получения необходимо выполнить условие .

Так как выходное сопротивление данного каскада, определяемое , достаточно велико, то очень часто к выходу каскада сдвига подключают эмиттерный повторитель, т.е. выходной каскад.

Выходной каскад не должен снижать усиления и в связи с этим должен обладать высоким входным сопротивлением.

Для уменьшения потребляемой и рассеиваемой мощности в большинстве ОУ применяются 2^х тактные каскады, работающие в режиме В.

Рис. 7.

С фазоинверсным каскадом. В последнее время широко применяют выходные каскады в интегральном исполнении, построенные на разношипных транзисторах.

Рис.

Характерной особенностью такой схемы является отсутствие фазоинверсного каскада.

При разнесении потенциалов без транзисторов с помощью в диодном включении схема работает в режиме АВ или А. В этом случае на базы подается напряжение смещения , которые выделяются на за счет протекания тока .