Операційний підсилювач

Операційним підсилювачем (ОП) називається підсилювач постійного струму з великим коефіцієнтом підсилення, який виготовляється у вигляді інтегральної мікросхеми і має два входи і один вихід.

До складу операційного підсилювача входять один або кілька каскадно з'єднаних диференціальних підсилюва­чів, які забезпечують заданий коефіцієнт підсилення. На виході операційного підсилювача є підсилювач потужності (для підсилення потужності сигналу і перетворення дифе­ренціальної вихідної напруги диференціального каскаду у вихідну напругу відносно спільної точки — землі). Крім того, до складу операційного підсилювача входять деякі допоміжні пристрої: частотної корекції, захисту від корот­кого замикання тощо.

Умовне позначення операційного підсилювача на елек­тричних схемах наведене на рисунку 6 (без додаткових полів і з додатковими полями). Операційний підсилювач має два входи: прямий і інверсний. Вихідний сигнал має таку саму полярність, що і вхідний постійний сигнал на прямому вході, і таку саму фазу для синусоїдної форми вхідного сигналу.

Рис.6 – Умовне позначення операційного підсилювача

Протилежну полярність маємо для постійного вихідно­го сигналу і фазу, зсунуту на 180°, для синусоїдного порівняно з сигналом на інверсному вході.

Основні параметри операційного підсилювача. Опера­ційний підсилювач характеризується такими параметрами:

1. Коефіцієнт підсилення диференціальної складової сигналу, К_Д (К_Д=5 × 10⁴).

2. Частота одиничного підсилення f₁, тобто частота, на якій коефіцієнт підсилення дорівнює одиниці (f₁ =0,8МГц).

3. Швидкість зростання вихідного сигналу, v (v =0,З В/мкс).

4. Вхідний диференціальний опір, R_вх.д (R_вх.д=0,4 МОм).

5. Відносне послаблення синфазного сигналу, K_впсс (K_впсс =70дБ).

6. Вхідна напруга зміщення нуля, U_зм (Uзм= 4 мВ).

7. Температурний дрейф напруги зміщення, DU_t (DU_t =40мкВ/К).

У дужках вказані значення параметрів для операційно­го підсилювача широкого вжитку КР140УД7.

Застосування операційних підсилювачів. Операційні підсилювачі мають великий коефіцієнт підсилення, тому, застосовуючи різні види та комбінації зворотного зв'язку, можна отримати пристрої із заданими характеристиками.

Контрольні запитання:

1. Що називається вимірювальним підсилювачем?

2. Опишіть принцип роботи операційного підсилювача.

3. Назвіть основні характеристики та параметри підсилювача.

4. Що називається амплітудною характеристикою підсилювача?

5. Що називається амплітудно-частотною характеристикою підсилювача?

6. Що називається смугою пропускання?

7. Що називається фазочастотною характеристикою підсилювача?

8. Що таке зворотний зв'язок у підсилювачах?

9. Що називається операційним підсилювачем?

10. Опишіть принцип роботи операційного підсилювача?