Съдържание

  1. ТЕМА 1: ОСНОВЕН АНАЛИЗ НА ЛИНЕЙНИ СХЕМИ
    1. Основни електрически величини. Основни компоненти. Линейност.
    2. Девизите на Кирххоф.
    3. Опростяване на схеми с основни компоненти
    4. Теорема за суперпозицията
    5. Прости приложения на резистивни вериги
    6. Техники за систематичен кръгов анализ: Анализ на мрежи и възли.
    7. Теореми на Thеvenin и Norton
    8. Максимален трансфер на мощност.
    9. Зависими източници
    10. Идеалният операционен усилвател

Идеалният операционен усилвател

10.1 Символи и приложения

Операционният усилвател (AO) е интегрална схема, която съдържа няколко етапа на взаимосвързани транзистори, така че комплектът може да усили сигналите на "усилвателя".

операционен

Освен това позволява да се работи с „оперативни“ сигнали.

V_ = инвертиращ вход

V + = неинвертиращ вход

+VCC, -VDD = Мощност, необходима за отклонение на транзисторите в активна област.

Разбира се, че има + VCC, -VDD, в противен случай операционният усилвател няма да работи.

ЗАБЕЛЕЖКА: Всички напрежения са дадени по отношение на един референтен възел (земя/земя)

operaciones Какви операции може да изпълнява операционният усилвател?

  • Генерирайте сигнали, действайте като източник на ток или напрежение
  • Усилване
  • Добавяне, изваждане, обратни сигнали
  • Сравнете сигналите
  • Интегриране или извличане на сигнали
  • Премахнете шума
  • Преобразуване на алтернативен сигнал в директен
  • Преобразувайте напрежението в ток

10.2 Основна работа на идеален операционен усилвател

Изходното напрежение на идеален операционен усилвател е разликата в напрежението на входовете, умножена по коефициент A (коефициент на усилване с отворен контур), където A >> 0 [в идеалния случай A = ∞]

AO еквивалентна схема:

УСЛОВИЯ ЗА ИДЕАЛНОСТ

Считаме за идеален AO, когато отговаря на следните условия:

  1. Безкрайно усилване на напрежението с отворен контур (A = ∞)

Последица:

  1. Ток през нулевите входни клеми RIN = ∞ (входен импеданс).

Това условие, заедно с (1) се нарича условие или принцип на виртуално късо съединение (CCV)

  1. Много голям изходен ток RO = 0 (изходен импеданс)

Характерна функция на идеалния операционен усилвател:

10.3 Реалният операционен усилвател. Отклонения от идеалността.

На практика операционните усилватели се отклоняват от идеалното поведение

  1. A =, всъщност A, въпреки че () (много малък).
  1. , всъщност имаме малки пускови токове, които трябва да бъдат компенсирани.
  1. Ro 0, всъщност .

Характерна крива на неидеалния операционен усилвател:

Оценка на ширината (ε) на линейната област:

Максимална ширина = 2mV (предположение A = 10 4)

Минимална ширина = 2 µV (предположение A = 10 6)

За | V + - V- | > 1mV AO преминава в насищане

10.4 Отстраняване на неизправности на идеални усилватели.

ЗАБЕЛЕЖКА: приложимо само в случаи с отрицателна обратна връзка.

Отрицателна обратна връзка ≡ връзка между инвертиращ вход (V-) и AO изход Vo.

Разделителната способност винаги се основава на прилагането на CCV (виртуално късо съединение).

  1. V + = V-
  2. i + = 0 i- = 0 (входни токове към AO)
  3. Приложете KCL към входовете, като изразите токовете като функция от напреженията на възлите.

Пример 1: Инвертиращ усилвател

  • Проверете за отрицателна обратна връзка.
  • Посочете напреженията в възлите и токовете в клоните.
  • Приложете V + = V-, както и i + = 0, i- = 0
  • Приложете KCL към основните възли.

Определяме токовете на всеки клон:

Какво се случва, ако поставим резистор на неинвертиращия терминал?

Определяме текущия I3:

И резултатът ще бъде същият както преди:

За каква входна стойност V1 ще се насити операционният усилвател?