Модели операционных усилителей

Добавлено 29 декабря 2018 в 04:20

Хотя упоминание об операционных усилителях обычно вызывает воспоминание о полупроводниковых устройствах, построенных как интегральные микросхемы на миниатюрном кремниевом чипе, первые операционные усилители были фактически схемами на электронных лампах. Первый коммерческий операционный усилитель общего назначения был изготовлен компанией George A. Philbrick Researches, Incorporated в 1952 году. Обозначенный как K2-W, он был построен на двух сдвоенных триодных лампах, смонтированных вместе с восьмивыводным разъемом для легких установки и обслуживания в шасси электронного оборудования той эпохи. Сборка выглядела примерно так:

Операционный усилитель Philbrick Researches, модель K2-W

Принципиальная схема представляет собой две лампы, а также десять резисторов и два конденсатора, довольно простая схема даже по стандартам 1952 года:

Операционный усилитель K2-W, принципиальная схема

В случае если вы не знакомы с работой электронных вакуумных ламп, они работают аналогично полевым транзисторам с изолированным затвором (IGFET) с обедненным каналом N-типа: то есть они проводят большой ток, когда управляющая сетка (пунктирная линия) становится более положительной по напряжению по отношению к катоду (изогнутая линия в нижней части условного обозначения лампы), и проводят меньше тока, когда управляющая сетка по напряжению менее положительна (или более отрицательна), чем катод.

Лампа двойного триода слева работает как дифференциальная пара, преобразующая дифференциальные входные сигналы (сигналы напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах) в один усиленный сигнал напряжения, который затем подается на управляющую сетку левого триода второй триодной пары через делитель напряжения (1 МОм – 2,2 МОм). Этот триод усиливает и инвертирует выходной сигнал дифференциальной пары для получения большего коэффициента усиления по напряжению, затем усиленный сигнал подается на второй триод этой же лампы двойного триода в схеме неинвертирующего усилителя для получения большего коэффициента усиления по току. Две неоновые «светящиеся лампы» действуют как стабилизаторы напряжения, аналогично поведению полупроводниковых стабилитронов, для обеспечения напряжения смещения в соединении между двумя несимметричными триодными усилителями.

При напряжении двуполярного источника питания +300/-300 вольт этот операционный усилитель мог развивать выходное напряжение только до +/- 50 вольт, что очень плохо по сегодняшним стандартам.

Он имел коэффициент усиления по напряжению при разомкнутой петле обратной связи от 15000 до 20000, скорость нарастания +/- 12 вольт/микросекунда, максимальный выходной ток 1 мА, потребляемую мощность более 3 Вт (без учета ламп накаливания!), и стоил около 24 долларов в 1952 году. Лучшей производительности можно было бы достичь, используя более сложную конструкцию схемы, но только при большем энергопотреблении, большей стоимости и пониженной надежности.

С появлением твердотельных транзисторов стали возможны операционные усилители с гораздо меньшим энергопотреблением и повышенной надежностью, но многие другие параметры производительности остались примерно такими же. Возьмем, к примеру, модель P55A от Philbrick, твердотельный операционный усилитель общего назначения примерно 1966 года. P55A демонстрировал коэффициент усиления при разомкнутой петле обратной связи 40000, скорость нарастания 1,5 вольт/мкс и размах выходного сигнала +/- 11 вольт (при напряжении источника питания +/- 15 вольт), максимальный выходной ток 2,2 мА и стоимость 49 долларов (или около 21 доллара для версии «широкого потребления»).

P55A, как и другие операционные усилители линейки Philbrick, имел дискретную компонентную конструкцию, состоящую из транзисторов, резисторов и конденсаторов, помещенных в твердый «кирпич», напоминающий большой корпус интегральной микросхемы.

Построить неточный операционный усилитель на дискретных компонентах нетрудно. Схема одной такой схемы показана на рисунке ниже.

Простой операционный усилитель, выполненный на дискретных компонентах

Несмотря на то, что его производительность по современным стандартам довольно неутешительна, он демонстрирует, что для создания минимально функционирующего операционного усилителя сложность не требуется. Транзисторы Q3 и Q4 формируют сердце другой схемы дифференциальной пары, полупроводникового эквивалента первой триодной лампы в схеме K2-W. Как и в схеме с электронной вакуумной лампой, назначением дифференциальной пары является усиление и преобразование дифференциального напряжения между двумя входными клеммами в выходное несимметричное напряжение.

С появлением технологии интегральных микросхем (ИМС) в конструкциях операционных усилителей произошло резкое увеличение производительности, надежности, плотности и экономичности. Между 1964 и 1968 годами корпорация Fairchild представила три модели микросхем операционных усилителей: 702, 709 и всё еще популярный 741. Хотя 741 в настоящее время считается устаревшим с точки зрения производительности, он по-прежнему пользуется популярностью среди любителей за свою простоту и отказоустойчивость (например, защита от короткого замыкания на выходе). Личный опыт использования множества операционных усилителей 741 привел меня к выводу, что его сложно убить…

Внутренняя принципиальная схема операционного усилителя модели 741 показана на рисунке ниже.

Операционный усилитель, модель 741. Принципиальная схема

По стандартам интегральных микросхем 741 является очень простым устройством: пример низкой степени интеграции, или технологии SSI (small-scale integration). Сборка этой схемы на дискретных компонентах стоила бы усилий, поэтому вы можете увидеть преимущества даже самой примитивной технологии интегральных микросхем по сравнению с дискретными компонентами, когда задействовано большое количество элементов.

Радиолюбителям, студентам и инженерам, желающим повысить производительность, на выбор предлагаются сотни моделей операционных усилителей. Многие продаются по цене менее доллара за штуку даже в розницу. Операционные усилители специального назначения, измерительные (инструментальные) и радиочастотные, могут быть немного дороже. В этом разделе я продемонстрирую несколько популярных и доступных операционных усилителей, сравнивая их технические характеристики. Достопочтенный 741 включен в качестве «эталона» для сравнения, хотя он, как я уже говорил, считается устаревшим.

Модели операционных усилителей

Широко используемые модели операционных усилителей

Модель	Устройства/корпус	Напряжение питания	Полоса пропускания	Ток смещения	Скорость нарастания напряжения	Выходной ток
(номер)	(количество)	(В)	(МГц)	(нА)	(В/мкс)	(мА)
TL082	2	12 / 36	4	8	13	17
LM301A	1	10 / 36	1	250	0. 5	25
LM318	1	10 / 40	15	500	70	20
LM324	4	3 / 32	1	45	0.25	20
LF353	2	12 / 36	4	8	13	20
LF356	1	10 / 36	5	8	12	25
LF411	1	10 / 36	4	20	15	25
741C	1	10 / 36	1	500	0.5	25
LM833	2	10 / 36	15	1050	7	40
LM1458	2	6 / 36	1	800	10	45
CA3130	1	5 / 16	15	0.05	10	20

В приведенной выше таблице перечислены лишь некоторые из недорогих моделей операционных усилителей, широкодоступных у поставщиков электроники. Большинство из них доступно в розничных магазинах. Все цены ниже 1 доллара. Как вы можете видеть, между некоторыми из этих устройств наблюдается существенная разница в производительности. Возьмем, к примеру, параметр входного тока смещения: CA3130 выигрывает приз за самое низкое значение, 0,05 нА (или 50 пА), а LM833 имеет самое высокое значение, чуть более 1 мкА. Модель CA3130 достигает своего невероятно низкого тока смещения благодаря использованию MOSFET транзисторов в своем входном каскаде. Один производитель объявляет входное сопротивление 3130 равным 1,5 тераом, или 1,5 x 10

12 Ом! Другие операционные усилители, показанные здесь, с низкими значениями тока смещения используют на входах полевые транзисторы (JFET), в то время как модели с высоким током смещения используют на входах биполярные транзисторы.

В то время как 741 указывается в схемах многих электронных проектов и демонстрируется во многих учебниках, его производительность во всех отношениях давно обойдена другими конструкциями. Некоторые конструкции, даже изначально основанные на 741, с годами были улучшены, чтобы значительно превзойти первоначальные технические характеристики. Одним из таких примеров является модель 1458, два операционных усилителя в 8-выводном DIP корпусе, которая когда-то имела те же характеристики производительности, что и одиночный 741. В своем последнем воплощении он может похвастаться более широким диапазоном напряжений источника питания, скоростью нарастания напряжения в 50 раз выше и почти вдвое большим выходным током по сравнению с 741, при этом сохранив функцию защиты от короткого замыкания как в 741. Операционные усилители с полевыми транзисторами (JFET и MOSFET) на входах значительно превосходят характеристики 741 по току смещения и, как правило, превосходят 741 по ширине полосы частот и скорости нарастания напряжения.

Мои персональные рекомендации для операционных усилителей таковы: когда приоритетом является низкий ток смещения (например, в схемах низкоскоростных интеграторов), выбирайте 3130. Для работы усилителя постоянного тока общего назначения хорошую производительность предлагает модель 1458 (и вы можете получить два операционных усилителя в одном корпусе). Для повышения производительности выбирайте модель 353, так как это совместимая по выводам замена для 1458. 353 разработан с входной схемой на полевых транзисторах для получения очень низкого тока смещения и имеет полосу пропускания, в 4 раза большую, чем у 1458, хотя его ограничение по выходному току ниже (но выход всё еще имеет защиту от короткого замыкания). Может быть, его будет труднее найти на полке вашего местного магазина радиодеталей, но он всё еще продается по разумной цене, как и 1458.

Если требуется низкое напряжение питания, я рекомендую модель 324, так как она работает при постоянном напряжении 3 В. Ее требования к входному току смещения также низки, и она предоставляет четыре операционных усилителя в одной 14-выводной микросхеме. Ее основными недостатками являются скорость, полоса пропускания, ограниченная до 1 МГц, и скорость нарастания выходного напряжения только 0,25 вольт в микросекунду. Для схем высокочастотных усилителей хорошо подходит модель «общего назначения» 318.

Операционные усилители специального назначения, доступные по скромной цене, обеспечивают лучшие технические характеристики. Многие из них выполнены для определенного типа преимуществ по производительности, таких как максимальная полоса пропускания или минимальный ток смещения. Возьмем, для примера, операционные усилители в таблице ниже, оба из которых рассчитаны на высокую пропускную способность.

Операционные усилители с высокой пропускной способностью

Модель	Устройства/корпус	Напряжение питания	Полоса пропускания	Ток смещения	Скорость нарастания напряжения	Выходной ток
(номер)	(количество)	(В)	(МГц)	(нА)	(В/мкс)	(мА)
CLC404	1	10 / 14	232	44000	2600	70
CLC425	1	5 / 14	1900	40000	350	90

CLC404 стоит 21,8 долларов (почти столько же, сколько первый коммерческий операционный усилитель Джорджа Филбрика, хотя и без поправки на инфляцию), а CLC425 стоит немного дешевле – 3,23 доллара за штуку. В обоих случаях высокая скорость достигается за счет высоких токов смещения и ограниченных диапазонов напряжения питания.

Некоторые операционные усилители, рассчитанные на высокую выходную мощность, перечислены в таблице ниже.

Операционные усилители с высокими выходными токами

Модель	Устройства/корпус	Напряжение питания	Полоса пропускания	Ток смещения	Скорость нарастания напряжения	Выходной ток
(номер)	(количество)	(В)	(МГц)	(нА)	(В/мкс)	(мА)
LM12CL	1	15 / 80	0.7	1000	9	13000
LM7171	1	5.5 / 36	200	12000	4100	100

Да, на самом деле LM12CL имеет номинальный выходной ток 13 ампер (13000 миллиампер)! Он стоит 14,4 долларов, что не так уж и много, учитывая мощность устройства. LM7171, с другой стороны, обменивает способность высокого выходного тока на способность быстрого изменения выходного напряжения (высокой скорости нарастания напряжения). Он стоит 1,19 доллара, примерно столько же, сколько стоят некоторые операционные усилители общего назначения.

Также могут быть приобретены сборки усилителей, готовые к применению, в отличие от голых операционных усилителей. Например, корпорации Burr-Brown и Analog Devices, давно известные своими линейками прецизионных усилителей, предлагают в заранее разработанных корпусах инструментальные усилители, а также другие специализированные усилительные устройства. В конструкциях, где важны высокая точность и повторяемость после ремонта, разработчику может быть выгоднее выбрать такой заранее спроектированный усилительный «блок», а не создавать схему из отдельных операционных усилителей. Конечно, эти устройства обычно стоят немного больше, чем отдельные операционные усилители.

Оригинал статьи:

• Operational Amplifier Models

ОбучениеОУ (операционный усилитель)Электроника

Назад

Оглавление

Практические операционные усилители — TINA и TINACloud Resources

Практические операционные усилители

Практические операционные усилители приближают их идеальный коллеги, но отличаются по некоторым важным аспектам. Разработчику схемы важно понимать различия между фактическими операционными усилителями и идеальными операционными усилителями, поскольку эти различия могут отрицательно влиять на характеристики схемы.

Наша цель — разработать детальную модель практического операционного усилителя — модель, учитывающую наиболее важные характеристики неидеального устройства. Начнем с определения параметров, используемых для описания практических операционных усилителей. Эти параметры указаны в листах технических данных, предоставляемых производителем операционного усилителя.

В таблице 1 перечислены значения параметров для трех конкретных операционных усилителей, одним из трех которых является µA741. Мы используем операционные усилители µA741 во многих примерах и проблемах в конце главы по следующим причинам: (1) они были изготовлены многими производителями ИС, (2) они встречаются в больших количествах во всей электронной промышленности, и ( 3) они представляют собой операционные усилители общего назначения с внутренней компоновкой, и их свойства могут использоваться в качестве эталона для целей сравнения при работе с другими типами операционных усилителей. Поскольку различные параметры определены в следующих разделах, следует обратиться к таблице 9.1, чтобы найти типичные значения.

Таблица 1 — Значения параметров для операционных усилителей

Наиболее существенная разница между идеальным и реальным операционными усилителями заключается в коэффициенте усиления по напряжению. Идеальный операционный усилитель имеет усиление напряжения, которое приближается к бесконечности. Фактический операционный усилитель имеет конечное усиление напряжения, которое уменьшается с увеличением частоты (мы подробно рассмотрим это в следующей главе).

Увеличение напряжения в разомкнутом контуре 5.1 (G)

Коэффициент усиления по напряжению в разомкнутом контуре операционного усилителя представляет собой отношение изменения выходного напряжения к изменению входного напряжения без обратной связи. Коэффициент усиления по напряжению является безразмерной величиной. Символ G используется для обозначения усиления напряжения разомкнутой цепи. Операционные усилители имеют усиление высокого напряжения для низкочастотных входов. В спецификации операционного усилителя указано усиление напряжения в вольтах на милливольт или в децибелах (дБ) [определено как 20log₁₀(v_вне/v_in)].

5.2 Модифицированная модель операционного усилителя 

На рисунке 14 показана модифицированная версия идеализированной модели операционного усилителя. Мы изменили идеализированную модель, добавив входное сопротивление (R_i), выходное сопротивление (R_o) и синфазное сопротивление (R_cm).

Figure 14 — Модифицированная модель операционного усилителя

Типичные значения этих параметров (для операционного усилителя 741)

Теперь рассмотрим схему на рисунке 15, чтобы проверить производительность операционного усилителя. Инвертирующий и неинвертирующий входы операционного усилителя управляются источниками с последовательным сопротивлением. Выход операционного усилителя подается обратно на вход через резистор, R_F.

Источники, управляющие двумя входами, обозначены v_A и v₁и связанные последовательные сопротивления R_A и R₁, Если входная схема является более сложной, эти сопротивления можно рассматривать как эквиваленты Тевенина этой схемы.

Рисунок 15 — Схема операционного усилителя

5.3 Напряжение смещения на входе (В_io)

Когда входное напряжение идеального операционного усилителя равно нулю, выходное напряжение также равно нулю. Это не так для настоящего операционного усилителя. входное смещение напряжения, V_io, определяется как дифференциальное входное напряжение, необходимое для того, чтобы сделать выходное напряжение равным нулю. V_io ноль для идеального операционного усилителя. Типичное значение V_io для операционного усилителя 741 — 2 мВ. Ненулевое значение V_io нежелательно, потому что операционный усилитель усиливает любое входное смещение, таким образом вызывая больший выход dc ошибка.

Следующая методика может быть использована для измерения входного напряжения смещения. Вместо того, чтобы изменять входное напряжение, чтобы принудить выходной сигнал к нулю, вход устанавливается равным нулю, как показано на рисунке 16, и измеряется выходное напряжение.

Рисунок 16 — Методика измерения Vio

Выходное напряжение, возникающее в результате нулевого входного напряжения, называется выходное напряжение смещения постоянного тока. Входное напряжение смещения получается путем деления этой величины на коэффициент усиления разомкнутого контура операционного усилителя.

Эффекты входного напряжения смещения могут быть включены в модель операционного усилителя, как показано на рисунке 17.

В дополнение к входному напряжению смещения, идеальная модель операционного усилителя была дополнительно модифицирована с добавлением четырех сопротивлений. R_o это выходное сопротивление, входное сопротивление операционного усилителя, R_iизмеряется между инвертирующей и неинвертирующей клеммами. Модель также содержит резистор, соединяющий каждый из двух входов с землей.

Это синфазные сопротивленияи каждый равен 2R_cm, Если входы соединены вместе, как показано на рисунке 16, эти два резистора параллельны, а суммарное сопротивление Thevenin к земле R_cm, Если операционный усилитель идеален, R_i и R_cm приблизиться к бесконечности (то есть, разомкнутой цепи) и R_o ноль (т. е. короткое замыкание).

Рисунок 17 — Входное напряжение смещения

Внешняя конфигурация, показанная на рисунке 18 (a), может использоваться для нейтрализации влияния напряжения смещения. Переменное напряжение подается на инвертирующий входной терминал. Правильный выбор этого напряжения отменяет смещение входа. Аналогичным образом, рисунок 18 (b) иллюстрирует эту схему балансировки, примененную к неинвертирующему входу.

Рисунок 18 — Балансировка напряжения смещения

ЗАЯВЛЕНИЕ

Вы можете проверить балансировку напряжения смещения входа схемы 18 (a) путем имитации в режиме онлайн с помощью TINACloud Circuit Simulator, нажав на ссылку ниже.

Моделирование цепи балансировки входного смещения напряжения (a) с помощью TINACloud

Моделирование цепи балансировки входного смещения напряжения (a) с помощью TINACloud

ЗАЯВЛЕНИЕ

Вы можете проверить балансировку входного смещения схемы 18 (b) путем онлайн-моделирования с помощью TINACloud Circuit Simulator, нажав на ссылку ниже:

Моделирование схемы балансировки входного смещения напряжения (b) с TINACloud

Симуляция цепи балансировки входного смещения (b) с TINACloud

5. 4 Входной ток смещения (I_{Смещение})

Хотя идеальные входы операционного усилителя не потребляют тока, фактические операционные усилители позволяют некоторому току смещения поступать на каждую входную клемму. I_{Смещение} это dc ток на входной транзистор, и типичное значение 2 мкА. Когда сопротивление источника низкое, I_{Смещение} имеет небольшой эффект, поскольку вызывает относительно небольшое изменение входного напряжения. Однако в цепях возбуждения с высоким сопротивлением малый ток может привести к большому напряжению.

Ток смещения может быть смоделирован как два потребителя тока, как показано на рисунке 19.

Рисунок 19 — Балансировка напряжения смещения

Значения этих поглотителей не зависят от полного сопротивления источника. ток смещения определяется как среднее значение двух текущих стоков. таким образом

(40)

Разница между двумя значениями поглотителя известна как входной ток смещения, I_ioи дается

(41)

И ток смещения на входе, и ток смещения на входе зависят от температуры. входной температурный коэффициент тока смещения определяется как отношение изменения тока смещения к изменению температуры. Типичное значение — 10 нА /^oC. входной сдвиг, текущий температурный коэффициент определяется как отношение изменения величины тока смещения к изменению температуры. Типичное значение -2nA /^oC.

Рисунок 20 — Модель тока смещения на входе

Входные токи смещения включены в модель операционного усилителя на рисунке 20, где мы предполагаем, что входной ток смещения незначителен.

То есть,

Рисунок 21 (a) — Схема

Мы анализируем эту модель, чтобы найти выходное напряжение, вызванное входными токами смещения.

На рисунке 21 (a) показана схема операционного усилителя, в которой инвертирующий и неинвертирующий входы соединены с землей через сопротивления.

Схема заменена ее эквивалентом на рисунке 21 (б), где мы пренебрегли V_io, Далее мы упростим схему на рисунке 21 (c), пренебрегая R_o и R_{загрузка}, То есть мы предполагаем R_F >> R_o и R_{загрузка} >> R_o, Требования к выходной нагрузке обычно обеспечивают соблюдение этих неравенств.

Схема далее упрощена на рисунке 21 (d), где последовательная комбинация зависимого источника напряжения и резистора заменена параллельной комбинацией зависимого источника тока и резистора.

Наконец, мы объединяем сопротивления и переключаем оба источника тока обратно на источники напряжения, чтобы получить упрощенный эквивалент рисунка 21 (e).

Рисунок 21 (b) и (c) — Входные эффекты смещения

Мы используем уравнение петли, чтобы найти выходное напряжение.

(43)

в котором

(44)

Синфазное сопротивление, R_cm, находится в диапазоне нескольких сотен Мом для большинства операционных усилителей. Следовательно

(45)

Если мы далее предположим, что G_o большое, уравнение (43) становится уравнением.

(46)

Рисунок 21 (d) и (e) — эффекты смещения на входе

Обратите внимание, что если значение R₁ выбирается равным, тогда выходное напряжение равно нулю. Из этого анализа мы заключаем, что dc сопротивление от V₊ на землю должен равняться dc сопротивление от V_– К земле, приземляться. Мы используем это баланс смещения ограничение много раз в наших проектах. Важно, чтобы как инвертирующие, так и неинвертирующие клеммы имели dc путь к земле, чтобы уменьшить влияние входного тока смещения.

Рисунок 22 — Конфигурации для примера 1

Пример 1

Найдите выходное напряжение для конфигураций рисунка 22, где I_B = 80 нА = 8 10^-8 A.
Решение: Мы используем упрощенную форму уравнения (46), чтобы найти выходные напряжения для схемы на рисунке 22 (a).

Для схемы рисунка 22 (б), мы получаем

ЗАЯВЛЕНИЕ

Кроме того, вы можете выполнить эти расчеты с помощью симулятора цепей TINACloud, используя инструмент интерпретатора, нажав на ссылку ниже.

Моделирование цепи моделирования тока смещения на входе с помощью TINACloud

Моделирование цепи моделирования тока смещения на входе с помощью TINACloud

5. 5 Синфазный отказ

Операционный усилитель обычно используется для усиления разницы между двумя входными напряжениями. Поэтому он работает в дифференциальный режим. Постоянное напряжение, добавленное к каждому из этих двух входов, не должно влиять на разницу и, следовательно, не должно передаваться на выход. В практическом случае эта постоянная или среднее значение входов делает влияет на выходное напряжение. Если мы рассмотрим только равные части двух входов, мы рассматриваем то, что известно как общий режим.

Рисунок 23 — Общий режим

Предположим, что две входные клеммы фактического операционного усилителя соединены вместе, а затем с общим источником напряжения. Это показано на рисунке 23. В идеальном случае выходное напряжение будет равно нулю. В практическом случае этот вывод не равен нулю. Отношение ненулевого выходного напряжения к приложенному входному напряжению является усиление синфазного напряжения, G_cm, коэффициент отклонения синфазного режима (CMRR) определяется как отношение dc коэффициент усиления без обратной связи, G_o, для усиления общего режима. Таким образом,

(47)

Типичные значения CMRR варьируются от 80 до 100 дБ. Желательно, чтобы CMRR был как можно выше.

5.6 Коэффициент отклонения питания

Коэффициент отклонения источника питания является мерой способности операционного усилителя игнорировать изменения напряжения источника питания. Если выходной каскад системы потребляет переменную величину тока, напряжение питания может изменяться. Это вызванное нагрузкой изменение напряжения питания может привести к изменениям в работе других усилителей, использующих тот же источник питания. Это известно как наводоки это может привести к нестабильности.

Компания коэффициент отклонения питания (PSRR) коэффициент изменения v_вне к общему изменению напряжения питания. Например, если положительный и отрицательный источники питания изменяются от ± 5 В до ± 5.5 В, общее изменение составляет 11-10 = 1 В. PSRR обычно указывается в микровольтах на вольт или иногда в децибелах. Типичные операционные усилители имеют PSRR около 30 мкВ / В.

Чтобы уменьшить изменения напряжения питания, источник питания для каждой группы операционных усилителей должен быть разъединены (то есть изолированные) от других групп. Это ограничивает взаимодействие одной группой операционных усилителей. На практике каждая печатная плата должна иметь обводные линии питания, заземленные через керамический конденсатор 0.1-мкФ или танталовый 1-мкФ. Это гарантирует, что колебания нагрузки не будут значительно подаваться за счет подачи на другие карты.

5.7 Выходное сопротивление

В качестве первого шага в определении выходного сопротивления, R_внемы находим эквивалент тевенина для части схемы операционного усилителя, показанной в рамке, показанной пунктирными линиями на рисунке 24. Обратите внимание, что мы игнорируем ток и напряжение смещения в этом анализе.

(24)

Поскольку в схеме нет независимых источников, эквивалентное напряжение Тевенина равно нулю, поэтому схема эквивалентна одиночному резистору. Номинал резистора не может быть определен с помощью комбинации резисторов. Чтобы найти эквивалентное сопротивление, предположим, что к выходным выводам приложен источник напряжения v. Затем мы вычисляем результирующий ток, iи принять соотношение v/i, Это приводит к сопротивлению Тевенину.

Рисунок 25 (часть а) — Эквивалентные схемы Тевенина

Рисунок 25 (часть б)

 

 

 

 

 

 

 

На рисунке 25 (a) показан источник приложенного напряжения. Схема упрощена до той, что показана на рисунке 25 (б).

Схема может быть дополнительно уменьшена до показанной на рисунке 25 (c), где мы определяем два новых сопротивления следующим образом:

(48)

Мы делаем предположение, что Р’_A<< (Р’₁ + R_i) и расширение R_i >> Р’₁, Упрощенная схема результатов рисунка 25 (d).

Дифференциальное входное напряжение, v_d, найдено из этой упрощенной схемы с использованием отношения делителя напряжения.

(49)

Чтобы найти выходное сопротивление, мы начнем с написания уравнения выходного контура.

(50)

Рисунок 25 (части c и d) — Сокращенные эквивалентные схемы Тевенина

Выходное сопротивление затем определяется уравнением (51).

(51)

В большинстве случаев, R_cm настолько велика, что Р’_A»R_A и R₁«»R₁, Уравнение (51) можно упростить, используя усиление напряжения нулевой частоты, G_o, Результатом является уравнение (52).

(52)

ЗАЯВЛЕНИЕ

Вы можете рассчитать выходной импеданс схемы 25 (a) с помощью моделирования схемы с помощью TINACloud Circuit Simulator, щелкнув ссылку ниже.

Выходной импеданс имитации схемы операционного усилителя с TINACloud

Выходной импеданс имитации схемы операционного усилителя с TINACloud

 

Пример 2

Найдите выходное сопротивление буфера с единичным усилением, как показано на рисунке 26.

Рисунок 26 — буфер усиления Unity

 

Решение:  Когда схема рисунка 26 сравнивается с цепью обратной связи рисунка 24, мы находим, что

Следовательно,

Уравнение (51) использовать нельзя, поскольку мы не уверены, что в этом случае применимы неравенства, приводящие к упрощению рисунка 25 (c). То есть упрощение требует, чтобы

Без этого упрощения схема принимает форму, показанную на рисунке 27.

Рисунок 27 — Эквивалентная схема для буфера усиления Unity

Эта схема анализируется, чтобы найти следующие отношения:

В первом из этих уравнений мы предположили, что R_o<< (Р’₁+R_i) << 2R_cm, Выходное сопротивление тогда дается

Где мы снова используем усиление напряжения нулевой частоты, G_o.

 

ПРЕДЫДУЩАЯ- 4. Технические характеристики производителей

СЛЕДУЮЩАЯ — 6. Компьютерное моделирование ОУ

лучших операционных усилителей 2022 года

Примечание редактора: этот блог был первоначально опубликован в декабре 2019 года, но был обновлен для обеспечения точности. .

‍

Операционные усилители, также известные как «операционные усилители», обычно используются при разработке аналоговых электронных схем. Инженеры всех уровней квалификации часто включают эти рабочие лошадки в свои электронные конструкции.

Карл Д. Шварцель-младший из Bell Labs подал патент на «суммирующий усилитель» в 19 году.41. Первоначально устройство использовалось для выполнения математических операций на аналоговых компьютерах. Таким образом, компонент заслужил «операционную» часть своего названия.

Сегодня операционные усилители являются строительными блоками многих современных аналоговых электронных схем. Устройства по-прежнему выполняют сложные математические операции, такие как интегрирование и дифференцирование. Однако благодаря своей низкой стоимости, оптимальной производительности и широкой доступности эти универсальные компоненты используются во множестве бытовых, промышленных и научных приложений.

Например, операционные усилители используются в аудиоусилителях, видеоприложениях, интерфейсах медицинских датчиков, регуляторах напряжения, приемниках основной полосы частот, аналого-цифровых преобразователях и многом другом.

Технически операционный усилитель представляет собой усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления и дифференциальными входами. Обычно встречающиеся в интегральных схемах (ИС), их входные и выходные клеммы создают сигналы напряжения, превышающие то, что проходит через них. Операционный усилитель по существу помогает усилить сигналы, которые обычно ослабевают при прохождении через дискретные элементы в аналоговой схеме. В конечном итоге устройства производят полезный выходной сигнал.

Чрезвычайно высокий коэффициент усиления операционного усилителя нельзя изменить, но с помощью контуров обратной связи можно им управлять. В конечном счете, добавление резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности создает различные конфигурации схемы операционного усилителя, которые будут давать совершенно разные результаты.

В целом адаптивность и универсальность этого устройства с тремя выводами делают его популярным компонентом во многих конструкциях.

Выбор подходящего операционного усилителя

Идеальный операционный усилитель должен иметь бесконечный коэффициент усиления без обратной связи, бесконечный входной импеданс, нулевой выходной импеданс и бесконечную частотную характеристику с нулевым шумом и искажениями. На самом деле ни один операционный усилитель не может удовлетворить всем этим требованиям.
‍
Операционные усилители общего назначения хорошо работают во многих схемах. Однако для некоторых приложений может потребоваться более высокая производительность специального устройства.

Чтобы соответствовать различным конструктивным требованиям для различных приложений, инженеры должны учитывать несколько факторов, чтобы убедиться, что они выбирают правильный операционный усилитель. Эти ключевые атрибуты подробно описаны ниже.

Коэффициент усиления

Одной из наиболее отличительных характеристик операционного усилителя является его высокий коэффициент усиления.

Усиление измеряет коэффициент усиления операционного усилителя — или насколько больше величина его выходного сигнала по сравнению с его входным сигналом. Обычно это называется «усиление без обратной связи» или «усиление напряжения большого сигнала».

Усиление без обратной связи измеряет усиление устройства без положительной или отрицательной обратной связи. Когда указано усиление без обратной связи, оно представляет собой максимальное усиление переменного тока на очень низких частотах. В идеале коэффициент усиления операционного усилителя должен быть бесконечным, но реальные значения обычно находятся в диапазоне от 20 000 до 200 000 Ом.

Для сравнения, большой коэффициент усиления по напряжению сигнала (также известный как AVD) отображает отношение изменения выходного сигнала к дифференциальному сдвигу входного напряжения. Он измеряется на низкочастотном постоянном токе, и усилитель выдает большое выходное напряжение. Обычно это предпочтительнее усиления без обратной связи, обычно в виде В/мВ. Примечательно, что это усиление измеряется без выходной нагрузки, которая учитывает эффекты нагрузки.

Количество каналов

Наиболее распространенное количество каналов для операционных усилителей — 1, 2 или 4. Однако они могут иметь до 8 каналов.

Входной и выходной импеданс

В целом, входной и выходной импеданс операционного усилителя показывает соотношение между напряжением и током.

Входное сопротивление показывает, насколько больше будет протекать ток при увеличении напряжения или насколько уменьшится ток при уменьшении напряжения.

В идеале это значение должно быть бесконечным. Реальные операционные усилители имеют очень высокий входной импеданс (типичные значения могут составлять сотни миллионов Ом). Основное преимущество высокого входного импеданса заключается в том, что для создания напряжения требуется минимальный ток от источника.

Выходное сопротивление, напротив, в идеале равно нулю. Однако большинство реальных операционных усилителей на основе интегральных схем имеют значения выходного импеданса менее сотой доли ома.

Полоса пропускания и коэффициент усиления полосы пропускания

Оптимальный операционный усилитель должен иметь бесконечную полосу пропускания и быть в состоянии усиливать сигнал любой частоты от постоянного до самых высоких частот переменного тока. Однако полоса пропускания реальных операционных усилителей может усиливать звук только в определенном диапазоне частот. Как только он превышает предел частоты, устройство не может воспроизводить звук.

Произведение коэффициента усиления на полосу пропускания (GBP) описывает частоту, при которой усилитель операционного усилителя становится с единичным коэффициентом усиления. Этот коэффициент позволяет разработчикам достичь максимального усиления, которое операционный усилитель может обеспечить для заданной частоты.

Скорость нарастания

Скорость нарастания операционного усилителя — это скорость изменения выходного напряжения, вызванная ступенчатым изменением на входе. Он измеряется как способность устройства изменять свое выходное напряжение на определенную величину за заданный промежуток времени.

Операционный усилитель должен иметь бесконечную скорость нарастания в идеальном мире, а это означает, что выходной сигнал усилителя был бы усиленной копией входного сигнала без искажений.

В реальной конструкции чем выше скорость нарастания, тем быстрее может изменяться выходной сигнал. Инженеры также должны знать, что значения изменения скорости нарастания зависят от типа используемого операционного усилителя. Таким образом, маломощные операционные усилители могут обеспечивать скорость нарастания в один вольт в микросекунду, в то время как более быстрые операционные усилители могут обеспечивать скорость нарастания 1000 вольт в микросекунду.

Шум

Идеальный операционный усилитель должен иметь нулевой шум. К сожалению, все операционные усилители содержат несколько внутренних источников шума, таких как ток, резистор и т. д. Они измеряются на выходе и относятся к входам. Эквивалентное входное шумовое напряжение является наиболее значимым типом шума и также зависит от полосы пропускания. В целом, разработчики должны стремиться к тому, чтобы это значение шума было как можно меньше.

Максимальное входное напряжение смещения

Если бы оба входа операционного усилителя были нулевыми, он выдавал бы нулевой выходной сигнал. Однако из-за производственных дефектов дифференциальные входные транзисторы в реальных операционных усилителях могут не совпадать точно. Таким образом, для обнуления выходного сигнала необходимо приложить небольшое дифференциальное входное напряжение. Оно называется входным напряжением смещения и должно иметь небольшое значение.

Максимальное напряжение питания

В целом, при принятии решения о том, какой операционный усилитель использовать в проекте, инженеры должны учитывать эти факторы и то, как они влияют на конкретные конструктивные требования каждого приложения.

Sourcengine предоставляет обширную глобальную базу данных, содержащую более 1 миллиарда уникальных деталей, которые доступны в любое время и в любом месте для удовлетворения потребностей проекта. Технические характеристики также доступны для каждого элемента.

Ниже приводится краткое описание десяти самых популярных операционных усилителей этого года.

1.   LM358ADT STMicroelectronics

Этот компонент содержит два независимых операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления и внутренней частотной компенсацией. Двойной операционный усилитель работает в широком диапазоне напряжений от одного источника питания. Устройство доступно в корпусе SOIC-8 с шириной полосы пропускания 1,1 МГц (единичное усиление). Компонент имеет типичное входное напряжение смещения 1 мВ, максимальный входной ток смещения 10 нА и максимальный входной ток смещения 50 нА с температурной компенсацией.

Этот двойной низковольтный операционный усилитель с выходом rail-to-rail хорошо подходит для недорогих, компактных и низковольтных приложений. Деталь поставляется в корпусе VSSOP-8 и работает от 2,7 В до 5 В с низким током питания 210 мкА. Эти устройства используются в различных приложениях, включая профессиональные аудиомикшеры, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, настольные компьютеры и многое другое.

3. LM358AN ON Semiconductor

Этот двойной операционный усилитель с одним источником питания выполнен в корпусе DIP-8, как и LM358N. Однако максимальное входное напряжение смещения составляет 3 мВ, а максимальный входной ток смещения — 30 нА. Он работает с типичным входным током смещения 45 нА и максимальным входным током смещения 100 нА, что ниже, чем у LM358N.

LM358N/NOPB имеет внутреннюю частотную компенсацию и имеет корпус DIP-8. Это операционный усилитель с двумя входами с типичным входным напряжением смещения 2,9 мВ и стандартным входным током смещения 5 нА. Входной ток смещения устройства составляет 45 нА, а максимальная сила тока — 250 нА. Он упакован в лампу PDIP8 и обеспечивает защиту от короткого замыкания и возможность обнуления напряжения смещения. Устройство имеет внутреннюю частотную компенсацию, которая помогает обеспечить стабильность без внешних компонентов. Его диапазон напряжения питания составляет ±15 В с большим коэффициентом усиления по дифференциальному напряжению сигнала 200 В/мВ. Широкий диапазон синфазного входного напряжения усилителя и отсутствие защелки делают его подходящим для применения в повторителях напряжения.

6. LM358DT STMicroelectronics

Как и LM358ADT, LM358DT представляет собой устройство двойного назначения, предназначенное для работы в широком диапазоне напряжений от одного источника питания. Два независимых операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления и внутренней частотной компенсацией поставляются в корпусе SOIC8. Устройство имеет типичное входное напряжение смещения 2 мВ и входной ток смещения 2 нА. Широкая полоса усиления компонента составляет 1,1 МГц, и он может поддерживать два источника питания с диапазоном ±16 В. Кроме того, он имеет значительное усиление напряжения сигнала 100 В/мВ.

7. LM324N Texas Instruments

Этот маломощный счетверенный операционный усилитель имеет широкую полосу усиления 1,3 МГц, максимальное входное напряжение смещения 5 мВ и низкий входной ток смещения 20 нА. Он поставляется в корпусе типа PDIP14 с максимальным смещением 9000 мкВ.

MCP6001T-I/OT предназначен для маломощных и недорогих приложений общего назначения. Один операционный усилитель работает в промышленном диапазоне температур от -40°C до 85°C. Типичное произведение усиления на полосу пропускания усилителя составляет 1 МГц и выполнено в корпусе SOT-23. Это семейство компонентов может работать от одного источника питания с напряжением всего 1,8 В при токе покоя 100 мкА. Его можно использовать в аналоговых фильтрах, ноутбуках, автомобилях и т. д.

LM324AMX/NOPB Четыре операционных усилителя с внутренней компенсацией в одном корпусе SOIC14. Он работает от одного источника питания в широком диапазоне напряжений от 3 до 32 В. Маломощный операционный усилитель общего назначения имеет большой коэффициент усиления по напряжению сигнала, порядка 100 В/мВ. Компонент также имеет ширину полосы усиления 1 МГц с низким входным током смещения 45 нА, низким входным напряжением смещения 2 В и током смещения 5 нА.

10. LM741H Texas Instruments

LM741H — это однофункциональный операционный усилитель с защитой от перегрузок на входе и выходе. Примечательно, что он не имеет защелки, когда превышен диапазон синфазного сигнала. Усилитель общего назначения работает с диапазоном напряжения питания ±15 В и диапазоном максимального напряжения питания ±22 В. Максимальная полоса пропускания составляет 1,5 МГц, а коэффициент усиления по напряжению сигнала составляет 200 В/мВ. Устройство поставляется в корпусе TO-99-8 и является прямой заменой операционных усилителей, таких как 709C, MC1439, LM201 и других.

Инженеры и профессиональные покупатели могут найти цены и сроки поставки этих десяти популярных операционных усилителей, выполнив поиск в глобальной базе данных электронной коммерции Sourcengine. Войдя на рынок, клиенты увидят предпочтительные цены и получат полный доступ к параметрическим данным для более чем 1 миллиарда компонентов на нашем рынке.

Наиболее часто используемые ИС операционных усилителей и как их выбрать для вашего следующего приложения

Одной из наиболее важных функций электронных схем является усиление. Без усиления многие другие специфические схемы не работали бы. Например, генераторы для генерации синусоидальных, прямоугольных, импульсных или любых других желаемых форм волны были бы невозможны без схем усилителя.

Операционный усилитель или операционный усилитель обеспечивает очень высокопроизводительную и очень стабильную схему усиления с очень небольшим количеством пассивных компонентов, поэтому в этом руководстве мы узнаем о наиболее часто используемых микросхемах операционных усилителей и о том, как их выбрать. операционный усилитель для вашего приложения. Мы уже рассмотрели широкий спектр микросхем операционных усилителей с их описанием, схемой расположения выводов и работой.

 

Что такое операционный усилитель?

Прежде чем двигаться дальше, давайте обсудим основы операционных усилителей. Если мы представим идеальный усилитель, он должен иметь бесконечный коэффициент усиления, бесконечный входной импеданс, нулевой выходной импеданс и бесконечную полосу пропускания, но в реальных сценариях нет ничего идеального, поэтому они имеют конечный коэффициент усиления и конечную полосу пропускания.

Термин «операционный усилитель» первоначально использовался для усилителей постоянного тока, выполняющих математические операции, такие как суммирование, вычитание, интегрирование и дифференцирование в аналоговых компьютерах. Сфера применения операционных усилителей гораздо шире и может применяться для множества других целей, кроме усиления, например. регуляторы напряжения в системах КИПиА.

 

Операционный усилитель может усиливать сигналы с частотой от 0 Гц до 1 МГц. Это означает, что операционный усилитель можно использовать для усиления сигналов постоянного тока (0 Гц), а также входных сигналов переменного тока (высокочастотные сигналы). Кроме того, он сконструирован таким образом, что внешние компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и т. д., могут быть подключены к его клеммам. А добавляя эти пассивные компоненты, можно изменить его внешние характеристики.

 

Понимание параметров операционных усилителей

При разработке продукта важно знать характеристики операционного усилителя, т. е. если вы хотите разработать продукт эффективно и свести затраты к минимуму, тогда вы должны узнать о следующем параметре операционного усилителя:

 

1. Коэффициент усиления по напряжению без обратной связи: Наиболее важной функцией усилителя является усиление сигнала, и каждый усилитель имеет некоторое усиление. 5, а входное напряжение равно 2 В, у нас будет выходное напряжение 400 000 В, что практически невозможно, поскольку это означает, что операционный усилитель НАСЫЩЕН и выходное напряжение ограничено VCC.

 

2. Входное сопротивление: Это сопротивление между неинвертирующим и инвертирующим входом усилителя.

 

3. Выходное сопротивление: Выходное сопротивление аналогично внутреннему сопротивлению батареи, поэтому оно очень мало, что означает, что выходное напряжение зависит от нагрузки.

 

4. Входное напряжение смещения:   Если подать одинаковое входное напряжение на обе клеммы операционного усилителя, на выходе должно быть ноль вольт. Практически это невозможно, потому что транзисторы внутри не имеют одинакового номинала, поэтому на выходе появляется очень маленькое напряжение. Итак, чтобы сделать выход нулевым, мы должны применить небольшое дифференциальное напряжение, это напряжение известно как входное напряжение смещения.

 

5. Входной ток смещения: . Если мы подключим неинвертирующую и инвертирующую клеммы операционного усилителя к земле, мы увидим, что через выходной контакт операционного усилителя будет протекать очень небольшое количество тока. Ампер, этот ток создается из-за того, что базовый ток внутреннего транзистора не одинаков, поэтому, чтобы сделать выходной ток равным нулю, применяется небольшой входной ток, чтобы компенсировать выходной ток, этот входной ток известен как входной ток смещения. .

 

6. Входной ток смещения: Входной ток смещения представляет собой среднее значение токов, протекающих через инвертирующие и неинвертирующие входные клеммы операционного усилителя. Чем меньше входной ток смещения, тем меньше дрейф.

 

7. CMRR: Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) определяется как отношение усиления дифференциального напряжения к усилению синфазного напряжения. Способность дифференциального усилителя подавлять синфазный сигнал выражается коэффициентом подавления синфазного сигнала.

 

8. Скорость нарастания: Определяется как максимальная скорость изменения выходного напряжения в единицу времени и выражается в вольтах в микросекунду. Скорость нарастания показывает, насколько быстро выходной сигнал OP-AMP может изменяться в ответ на изменение входной частоты.

 

выход может быть направлен на рельс к рельсу.

 

10. Gain-Bandwidth Продукт: Мы знаем, что из-за паразитной емкости перехода и хранения изменений неосновных несущих в устройствах коэффициент усиления по напряжению ОУ уменьшается на высоких частотах. По мере увеличения входного сигнала частоты усиление без обратной связи падает до тех пор, пока оно, наконец, не отреагирует на значение 1. Частота, при которой усиление уменьшается до 1, определяется как частота с единичным усилением или ширина полосы с единичным усилением.

 

11. Размах входного шумового напряжения: Если мы посмотрим на шумовой сигнал, он будет иметь максимальную и минимальную точки, а разница между минимальным и максимальным значением известна как размах входного шумового напряжения.

 

12. Единичное усиление: Усилитель с единичным усилением — это усилитель с коэффициентом усиления, равным 1, что также означает отсутствие усиления. Выходное напряжение будет таким же, как входное напряжение, это широко известно как усилитель повторителя напряжения.

 

Теперь мы обсудим различные типы интегральных схем операционных усилителей, которые могут быть полезны для вашей следующей конструкции усилителя.

 

1. uA709M

Модель LM709 — это классика индустриального монофонического усилителя, разработанная и изготовленная компанией Texas Instruments в 1971 году для приложений общего назначения. Он поставляется в 8-контактном DIP-, 10-контактном DIP-, 14-контактном DIP-корпусах и предлагает интересные функции, которые обсуждаются ниже.

• Максимальное напряжение питания ±18 В
• Максимальное входное напряжение ±10 В
• Он имеет низкое напряжение смещения 6 мВ макс. и может дрейфовать 6 мкВ/°C
• Он имеет входной ток смещения макс. 500 нА и может дрейфовать до 22,8 нА/°C
• Входное сопротивление 750К
• Имеет выходное сопротивление 150 Ом
• Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) не более 70 дБ
• Максимальный размах выходного напряжения составляет 24 В
• Диапазон рабочих температур от –55 до 125 °C

 

Применения включают повторитель напряжения, базовый компаратор, мультивибратор и генератор частоты.

Номер деталей: UA709M

Аналогичные продукты: LM709

2. LM741

. Он поставляется в 8-контактном корпусе PDIP (пластиковый двойной встроенный корпус), 8-контактном CDIP (керамический двойной встроенный корпус) и корпусах TO-99 и предлагает интересные функции, которые обсуждаются ниже.

• Максимальное напряжение питания ±22 В
• Максимальное входное напряжение ±15 В
• Коэффициент усиления по напряжению 200 В/мВ
• Имеет встроенную защиту от короткого замыкания на выходе
• Он имеет низкое напряжение смещения максимум 6 мВ и может дрейфовать 15 мкВ/°C
• Он имеет входной ток смещения макс. 70 нА и может дрейфовать до 0,5 нА/°C
• Имеет входное сопротивление 6 МОм
• Выходной ток короткого замыкания не более 40 мА
• Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) равен 90 дБ макс.
• Максимальный размах выходного напряжения составляет 16 В макс.
• Полоса пропускания 1,5 МГц макс.
• Скорость нарастания 0,7 В/мкс Макс.
• Диапазон рабочих температур от –50 до 125 °C

 

Применение LM741 включает компаратор, усилитель постоянного тока, суммирующий усилитель, интегратор или дифференциатор и активные фильтры.

Номер детали: LM741

Аналогичные продукты: UA741, µA741

 

3. LM1458

LM1458 — это сдвоенный операционный усилитель с высоким коэффициентом усиления и внутренней частотной компенсацией, разработанный и изготовленный компанией Texas Instruments в 1998 году для приложений общего назначения. Он поставляется с различными пакетами, такими как TO-CAN, DSBGA (шариковая решетка размером с кристалл), SOIC (миниатюрная интегральная схема) и PDIP (пластиковый двойной встроенный пакет). Он также предлагает интересные функции, которые обсуждаются ниже:

• Максимальное напряжение питания ±18 В
• Максимальное входное напряжение ±15 В
• Коэффициент усиления по напряжению 15 В/мВ
• Имеет встроенную защиту от короткого замыкания на выходе
• Он имеет низкое напряжение смещения максимум 6 мВ и может дрейфовать 15 мкВ/°C
• Он имеет входной ток смещения макс. 300 нА и может дрейфовать до 0,5 нА/°C
• Входное сопротивление 1 МОм
• Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) не более 90 дБ
• Максимальный размах выходного напряжения составляет 14 В макс.
• Полоса пропускания 1 МГц, макс.
• Диапазон рабочих температур от 0 до 70 °C

 

Applications of LM1458 include summing amplifiers, portable devices, Comparators, Integrators, etc. 

Part Number: LM1458

Similar Products: MC1458

 

4. LM358N

The LM358N — это сдвоенный операционный усилитель с высоким коэффициентом усиления и внутренней частотной компенсацией, разработанный и изготовленный компанией Texas Instruments в 2000 году для приложений общего назначения. Он поставляется в различных упаковках, таких как TO-CAN, DSBGA (массив шариковой решетки размером с кристалл), SOIC (миниатюрная интегральная схема) и PDIP (пластиковая двойная встроенная упаковка) и предлагает интересные функции, которые обсуждаются ниже:

• Максимальное напряжение питания 32 В
• Коэффициент усиления по напряжению 100 В/мВ
• Имеет постоянную защиту от короткого замыкания на выходе
• Он имеет низкое напряжение смещения максимум 5 мВ и может дрейфовать 7 мкВ/°C
• Он имеет входной ток смещения макс. 100 нА и может дрейфовать до 10 пА/°C
• Входное сопротивление 10 МОм
• Выходной ток короткого замыкания не более 60 мА
• Имеет выходное сопротивление 300 Ом
• Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) не более 70 дБ
• Максимальный размах выходного напряжения: 16 В макс.
• Полоса пропускания 1 МГц
• Скорость нарастания 0,9 В/мкс Макс.
• Диапазон рабочих температур от 0 до 70 °C

 

Применение LM358N включает в себя активные фильтры, общее преобразование и усиление сигналов, датчик токовой петли 4–20 мА, источники бесперебойного питания, программируемые логические контроллеры и т. д.Аналогичные продукты : LM358B, LM358(ST)

 

5. LM324

целевые приложения, он поставляется в 14-контактном PDIP (пластиковый двойной встроенный корпус), 14-контактном CDIP (керамический двойной встроенный корпус), 14-контактном SOIC (миниатюрная интегральная схема) и 14-контактном TSSOP (тонкоусадочный малый контур) package) пакеты и предлагает интересные функции, которые обсуждаются ниже

• Максимальное напряжение питания 32 В
• Коэффициент усиления по напряжению 100 В/мВ
• Входной ток смещения 100 нА
• Имеет встроенную защиту от короткого замыкания на выходе
• Он имеет низкое напряжение смещения максимум 3 мВ и может дрейфовать 30 мкВ/°C
• Он имеет входной ток смещения макс. 30 нА и может дрейфовать до 300 пА/°C
• Выходной ток короткого замыкания не более 60 мА
• Имеет выходное сопротивление 350 Ом
• Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) не более 85 дБ
• Максимальный размах выходного напряжения составляет 16 В макс.
• Полоса пропускания 1 МГц
• Диапазон рабочих температур от 0 до 70 °C

Номер детали: LM324

Аналогичные продукты: LM324 (на полупроводниках)

6. LF353-N

9002. коэффициент усиления, широкая полоса пропускания, операционные усилители с двумя входами JFET с внутренней подстройкой входного напряжения смещения, двойной операционный усилитель, разработанный и изготовленный Texas Instruments в 1998 для системно-критичных приложений общего назначения. Он поставляется в 8-контактном корпусе PDIP (Plastic Dual Inline Package) и предлагает очень интересные функции, которые обсуждаются ниже.

• Максимальное напряжение питания ±18 В
• Коэффициент усиления по напряжению 100 В/мВ
• Входной ток смещения 200 пА
• Имеет встроенную защиту от короткого замыкания на выходе
• Он имеет низкое напряжение смещения максимум 10 мВ и может дрейфовать 10 мкВ/°C
• Он имеет входной ток смещения макс. 100 пА и может дрейфовать до 5 пА/°C 912 Ом
• Имеет выходное сопротивление 350 Ом
• Имеет размах напряжения ±13,5 В
• Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) не более 100 дБ
• Максимальный размах выходного напряжения составляет 16 В макс.
• Выходная полоса пропускания составляет 4 МГц
• Скорость нарастания 13 В/мкс Макс.
• Диапазон рабочих температур от 0 до 150 °C

 

Применение LF353-N включает высокоскоростные интеграторы, быстродействующие цифро-аналоговые преобразователи, схемы выборки и хранения

Part Number: LF353-N

Similar Products: LF353(ON Semi), LF353(ST)

 

7. TL074

The Tl074 is a low-cost dual supply, операционные усилители с высоким коэффициентом усиления, широкой полосой пропускания и двойным входом на JFET с внутренней подстройкой входного напряжения смещения. Это счетверенный операционный усилитель, разработанный и изготовленный компанией Texas Instruments в 1978 году для высокоскоростных приложений. Он поставляется в 14-контактном корпусе PDIP (пластиковый двухрядный корпус), 14-контактном CDIP (керамический двойной встроенный корпус), 14-контактном SOIC (миниатюрная интегральная схема) и 14-контактном TSSOP (тонкоусадочный компактный корпус). интересные особенности, которые обсуждаются ниже 912 Ом

Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) не более 100 дБ

Максимальный размах выходного напряжения составляет 13,5 В макс.

Полоса пропускания 3 МГц

Скорость нарастания 13 В/мкс

Общее гармоническое искажение: 0,003% (типичное значение)

Диапазон рабочих температур от 0 до 70 °C

 

Применение Tl074 включает в себя генераторы, высокодобротный режекторный фильтр, прямоугольный генератор. Его очень низкое потребление тока позволяет использовать приложения с батарейным питанием, усилитель Unity Gain Amplifier, схему управления звуковым тоном и многое другое.

Номер детали: TL074XN

Аналогичные продукты: TL072, TL082, TL084

8. NE5532

92. хорошие характеристики, разработанный и изготовленный компанией Texas Instruments в 1979 году для экономичных приложений. Он поставляется в 8-контактных корпусах PDIP (Plastic Dual Inline Package) и 8-pin SOIC (Small Outline Integrated Circuit) и предлагает интересные функции, которые обсуждаются ниже.0005

• Максимальное напряжение питания ± 15 В
• Максимальный ток питания 10 мА для каждого операционного усилителя
• Имеет входной ток смещения 1000 нА
• Имеет встроенную защиту от короткого замыкания на выходе
• Имеет низкое напряжение смещения 5 мВ
• Он имеет входной ток смещения 200 нА
• Выходной ток короткого замыкания не более 60 мА
• Входное сопротивление 300 кОм
• Имеет выходное сопротивление 0,3 Ом
• Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) не более 100 дБ
• Максимальный размах выходного напряжения составляет 26 В макс.
• Полоса пропускания: макс. 10 МГц
• Скорость нарастания 9 В/мкс Макс.
• Диапазон рабочих температур от -65 до 150 °C

 

Применение NE5532 включает в себя аудио-ресиверы, аудиомикшеры, высокопроизводительные аудиопредусилители и многое другое.

Номер детали: NE5532A

Аналогичные продукты: NE5532(ON Semi), 5962-9760301QPX

 

8. OP07

OP07 — прецизионный операционный усилитель с двойным питанием и высоким коэффициентом усиления, разработанный и изготовленный компанией Analog Devices в 2002 году для высокоточных приложений. Он поставляется в 8-контактном корпусе PDIP (пластиковый двухрядный корпус), 8-контактном корпусе SOIC (миниатюрная интегральная схема) и корпусе TO-99 и предлагает очень интересные функции, которые обсуждаются ниже:

• Максимальное напряжение питания составляет ± 15 В
• Коэффициент усиления по напряжению 450 В/мВ
• Максимальный ток питания 4 мА для каждого операционного усилителя
• Входной ток смещения 7 нА
• Имеет встроенную защиту от короткого замыкания на выходе
• Он имеет низкое напряжение смещения 75 мкВ макс. и может дрейфовать 1,3 мкВ/°C
• Он имеет входной ток смещения 3,8 нА и может дрейфовать до 35 пА/°C
• Имеет входное сопротивление 50 МОм в синфазном режиме и 160 ГОм в дифференциальном режиме
• Имеет выходное сопротивление 60 Ом
• Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) составляет 106 дБ макс.
• Максимальный размах выходного напряжения составляет 12,6 В макс.
• Полоса пропускания 0,6 МГц макс.
• Скорость нарастания 0,3 В/мкс Макс.
• Диапазон рабочих температур от -40 до 85 °C

 

Его приложения включают схему абсолютного значения, схему низкочастотного шума, высокоскоростной, составной усилитель с низким VOS, прецизионный суммирующий усилитель без регулировки, высокостабильный усилитель термопары, прецизионную схему абсолютного значения и многое другое.

Номер детали: OP07EPZ

Аналогичные продукты: OP07CP (Texas Instruments)

9. MAX4238

Усилитель, разработанный и изготовленный компанией maxim Integrated для высокоточных приложений. Он поставляется в корпусах SO6 и SOT23 (маленький транзистор) и предлагает интересные функции, которые обсуждаются ниже

• Максимальное напряжение питания 6 В
• Имеет ток питания 600 мкА
• Входной ток смещения 1 пА
• Имеет непрерывную длительность короткого замыкания на выходе
• Имеет низкое напряжение смещения 2 мкВ
• Имеет входной ток смещения 2 пА
• Выходной ток короткого замыкания не более 40 мА
• Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) не более 140 дБ
• Максимальный размах выходного напряжения составляет 50 мВ при RL=10K
• Полоса пропускания 1 МГц, макс.
• Скорость нарастания 0,35 В/мкс Макс.
• Диапазон рабочих температур от -40 до 150 °C

 

Applications of MAX4238 include Thermocouple, Strain Gauges, Electronic Scales, Medical Instruments, Instrumentational Amplifier, etc.