Типичные ресурсы для операционных усилителей TINA и TINACloud

Типичный операционный усилитель

Большинство операционных усилителей спроектированы и изготовлены в соответствии с блок-схемой, показанной на рисунке 8.

Рисунок 8 — Типичная конфигурация операционного усилителя

Дифференциальный усилитель и каскад усиления напряжения являются единственными ступенями, которые обеспечивают усиление напряжения. Дифференциальный усилитель также обеспечивает CMRR, что так важно в операционном усилителе. Выход дифференциального усилителя часто соединен с повторителем эмиттера с большим резистором эмиттера, чтобы обеспечить нагрузку с высоким импедансом для дифференциального усилителя, чтобы получить высокий коэффициент усиления. Помните, что усилитель с общим коэффициентом усиления с высоким коэффициентом усиления страдает от гораздо более низкого входного сопротивления, чем усилитель CE с умеренным коэффициентом усиления. Это позволяет использовать усилитель CE с высоким коэффициентом усиления для обеспечения дополнительного усиления. Линейные операционные усилители имеют прямую связь для обеспечения ac усиление. Это также устраняет необходимость в конденсаторе связи, который слишком велик для размещения на микросхеме. Переключатели уровня необходимы, чтобы гарантировать, что выходной сигнал не имеет dc смещение. Операционные усилители можно очень точно смоделировать путем моделирования схем. Мы продемонстрируем это с помощью онлайн-моделирования схем TINACloud.

Упаковка 3.1

Цепи операционного усилителя упакованы в стандартные IC-пакеты, в том числе банки, двойные линейные пакеты (DIP) и плоские пакеты. Каждый из этих пакетов имеет как минимум восемь контактов или соединений. Они показаны на рисунках 9, 10 и 11.

 

Рисунок 9 — Подключение операционного усилителя для упаковки с банками (вид сверху)

Рисунок 10 — Подключение операционного усилителя 14-контактный DIP (вид сверху)

Рисунок 11 — Подключение операционного усилителя для плоского X-контактного разъема (вид сверху)

 

 

 

 

 

 

 

При построении цепи важно правильно идентифицировать различные выводы (обычно они не нумеруются). На рисунках показано расположение штифта 1. в может упаковать на рисунке 9, вывод 1 обозначен как первый вывод слева от выступа, а выводы последовательно пронумерованы против часовой стрелки, если смотреть сверху. в пакет с двумя линиями на рисунке 10, верхняя часть упаковки имеет отступ для расположения контакта 1, а контакты пронумерованы вниз слева и вверх справа. Обратите внимание, что более одного операционного усилителя (обычно 2 или 4) упакованы в один DIP.

В разделе в разобранном виде на рисунке 11, вывод 1 обозначен точкой, а выводы пронумерованы, как в DIP.

Требования к питанию 3.2

Многие операционные усилители требуют как источника отрицательного, так и положительного напряжения. Типичные источники напряжения варьируются от ± 5 V до ± 25 V. На рисунке 12 показаны типичные подключения источника питания к операционному усилителю.

Максимальное колебание выходного напряжения ограничено dc напряжение, подаваемое на операционный усилитель. Некоторые операционные усилители могут работать от одного источника напряжения. Спецификации производителя определяют пределы работы в тех случаях, когда операционный усилитель использует только один источник питания.

Рисунок 12 — Подключение питания

Максимальное колебание выходного напряжения ограничено dc напряжение, подаваемое на операционный усилитель. Некоторые операционные усилители могут работать от одного источника напряжения. Спецификации производителя определяют пределы работы в тех случаях, когда операционный усилитель использует только один источник питания.

3.3 Операционный усилитель 741

Операционный усилитель µA741 показан в схеме, эквивалентной рисунку 13. Он выпускается с 1966 большинством производителей микросхем, и, хотя с момента его появления было много достижений, 741 по-прежнему широко используется.

Figure 13 — Операционный усилитель 741

Операционный усилитель 741 имеет внутренняя компенсация который относится к RC-сети, которая вызывает падение высокочастотного амплитудного отклика. Поскольку усилитель имеет высокий коэффициент усиления (порядка 10⁴ в 10⁵ на низких частотах) и потому, что паразитные емкости в транзисторах позволяют паразитная обратная связьоперационный усилитель стал бы нестабильным и колебался, если бы не внутренняя компенсация. Два каскадных разностных усилителя управляют дополнительным симметричным усилителем мощности через другой усилитель напряжения.

Операционный усилитель 741 состоит из трех ступеней: дифференциального усилителя на входе, промежуточного одностороннего усилителя с высоким коэффициентом усиления и усилителя буферизации на выходе. Другая схема, важная для его работы — это сдвиг уровня для dc уровень сигнала, чтобы на выходе могли качаться как положительные, так и отрицательные цепи, смещения, чтобы обеспечить опорные токи для различных усилителей, и цепи, которые защищают операционный усилитель от коротких замыканий на выходе. 741 внутренне компенсируется встроенной конденсаторно-резисторной сетью.

Операционный усилитель дополнительно улучшен за счет добавления большего количества ступеней усиления, изоляции входных цепей и добавления большего количества последователей эмиттера на выходе для уменьшения выходного импеданса. Другие улучшения приводят к увеличению CMRR, более высокому входному сопротивлению, более широкой частотной характеристике, уменьшенному выходному сопротивлению и увеличенной мощности.

Схемы смещения

Несколько постоянных источников можно увидеть в операционном усилителе 741 на рисунке 13. Транзисторы Q₈ и Q₉ являются источником тока для I_EE дифференциального усилителя, образованного Q₁, Q₂, Q₃и Q₄, Транзисторы Q₅, Q₆и Q₇являются активными нагрузками, заменяющими R_C резисторы дифференциального усилителя. Транзисторы Q₁₀, Q₁₁и Q₁₂ формируют цепь смещения для источников тока дифференциального усилителя. Транзисторы Q₁₀ и Q₁₁ сформировать источник тока Widlar для этой сети смещения с другими транзисторами, действующими как зеркало тока.

Защита от короткого замыкания

Схема 741 включает в себя несколько транзисторов, которые обычно отключаются и проводят только в том случае, если на выходе имеется большой ток. Смещение выходных транзисторов затем изменяется, чтобы уменьшить этот ток до приемлемого уровня. В схеме на рисунке 13 эта сеть защиты от короткого замыкания состоит из транзисторов Q₁₅ и Q₂₂ и резистор R₁₁

Этап ввода

Входной каскад операционного усилителя 741 необходим для обеспечения усиления по напряжению, сдвига уровня и выхода несимметричного дифференциального усилителя. Сложность схемы вызывает большую ошибку напряжения смещения. В отличие от этого, стандартный резисторный дифференциальный усилитель вызывает меньшую ошибку напряжения смещения. Однако стандартный усилитель имеет ограниченное усиление, что означает, что для достижения желаемого усиления потребуется больше ступеней. Нагруженные резистором дифференциальные усилители используются в операционных усилителях, которые имеют меньший дрейф напряжения, чем 741.

BJT, используемые на входном каскаде, требуют больших токов смещения, что создает проблемы смещения тока. Чтобы уменьшить ошибку смещения тока, другие типы операционных усилителей используют МОП-транзисторы на входном каскаде.

Входной каскад 741 представляет собой дифференциальный усилитель с активной нагрузкой, образованной транзисторами Q₅, Q₆и Q₇ и резисторы R₁, R₂и R₃, Эта схема обеспечивает нагрузку с высоким сопротивлением и преобразует сигнал из дифференциального в однополярный без ухудшения коэффициента усиления или коэффициента подавления синфазного сигнала. Несимметричный выход берется из коллектора Q₆, Сдвиг уровня входного каскада состоит из бокового PNP транзисторы, Q₃ и Q₄, которые связаны в общей базе конфигурации.

Использование боковых транзисторов, Q₃ и Q₄, приводит к дополнительному преимуществу. Они помогают защитить входные транзисторы, Q₁ и Q₂, против разрушения базы эмиттер. Основание эмиттерного соединения NPN Транзистор сломается, когда обратное смещение превысит 7 V. Боковое смещение транзистора не произойдет, пока обратное смещение не превысит 50 V. Поскольку транзисторы включены последовательно с Q₁ и Q₂, напряжение пробоя входной цепи увеличивается.

Промежуточная стадия

Промежуточные каскады в большинстве операционных усилителей обеспечивают высокий коэффициент усиления через несколько усилителей. В 741 несимметричный выход первой ступени соединен с основанием Q₁₆ который находится в конфигурации следящего излучателя. Это обеспечивает высокий входной импеданс к входному каскаду, который минимизирует нагрузку. Промежуточная ступень также состоит из транзисторов Q₁₆ и Q₁₇и резисторы R₈ и R₉, Выход промежуточной ступени берется из коллектора Q₁₇и предоставляется Q₁₄ через разделитель фаз. Конденсатор в 741 используется для частотной компенсации, которая обсуждается в последующих главах этого текста.

Выходной этап

Выходной каскад операционного усилителя необходим для обеспечения высокого коэффициента усиления по току при низком выходном сопротивлении. В большинстве операционных усилителей используется выходной каскад с дополнительной симметрией для повышения эффективности без ущерба для усиления по току. Максимально достижимый КПД для усилителя с дополнительной симметрией класса B составляет 78%. Несимметричный выходной усилитель имеет максимальный КПД всего 25%. Некоторые операционные усилители используют дополнительную симметрию пар Дарлингтона для увеличения своей выходной мощности. Выходной каскад дополнительной симметрии в 741 состоит из Q₁₄ и Q₂₀.

Маленькие резисторы, R₆ и R₇обеспечить ограничение тока на выходе. Пара Дарлингтон, Q₁₈ и Q₁₉, используется вместо диода в дополнительном симметричном выходном каскаде с компенсацией диода, как описано в главе 8. Расположение пары Дарлингтона предпочтительнее двух транзисторов, соединенных в виде диода, поскольку оно может быть изготовлено на меньшей площади. Источник тока, заменяющий резистор смещения в схеме дополнительной симметрии, реализуется одной частью транзистора. Q₁₃, Транзисторы Q₂₂, Q₂₃и Q₂₄ являются частью устройства сдвига уровня, которое обеспечивает центрирование выходного напряжения вокруг нулевой оси.

ТОК — 3. Типичный операционный усилитель.

ПРЕДЫДУЩАЯ — 2. Переключатели уровня

СЛЕДУЮЩАЯ — 4. Технические характеристики производителей

2.4 Интегральные и операционные усилители

2.4 Интегральные и операционные усилители

2.4.1 Операционные усилители

Операционным усилителем называют усилитель постоянного тока, предназначенный для выполнения различного рода операций над аналоговыми сигнала при работе в схемах с отрицательной обратной связью.

Операционные усилители обладают большим и стабильным коэффициентом усиления напряжения, имеют дифференциальный вход с высоким входным сопротивлением и несимметричный выход с низким выходным сопротивлением, малым дрейфом нуля. То есть под операционным усилителем понимают высококачественный универсальный усилитель.

Условные обозначения операционных усилителей приведены на рисунке 2.4.1.1

Рисунок 2. 4.1.1 Условные обозначения операционных усилителей

Один из входов, обозначенный знаком «+» называют неинвертирующим (прямым), так как сигнал на выходе и сигнал на этом входе имеют одинаковую полярность. Второй вход, обозначенный знаком «–», (его также обозначают знаком инверсии «o») называют инвертирующим, так как сигнал на выходе по отношению к сигналу на этом входе имеет противоположную полярность. Помимо трех сигнальных контактов (двух входных и одного выходного) операционный усилитель содержит дополнительные контакты (обычно число контактов составляет 14 или 16).

 

2.4.2 Интегральные усилители

Интегральным усилителем принято называть усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления, имеющий симметричный вход и несимметричный выход. Термин операционный усилитель (ОУ) первоначально относился к классам усилителей, способных выполнять различные математические операции за счет использования отрицательной обратной связи с соответствующими передаточными характеристиками. В настоящее время ОУ выполняется, как правило, в виде монолитных интегральных микросхем и по своим размерам и цене практически не отличаются от отдельно взятого транзистора. Благодаря практически идеальным характеристикам ОУ, реализация различных схем на их основе оказывается значительно проще, чем на отдельных транзисторах. Чтобы определить, какой тип ОУ подходит для конкретного случая его применения, необходимо знать его основные характеристики, а для некоторых случаев необходимо и знание внутренней структуры. Для полного описания прибора необходимо знать более 30 электрических параметров. Однако для упрощения расчета и анализа схем пользуются понятием «идеального» ОУ. Идеальный ОУ имеет следующие свойства: собственные значения коэффициента усиления и входного сопротивления стремятся к бесконечности, выходное сопротивление стремится к нулю, высокочастотный спад амплитудно-частотной характеристики имеет скорость не более 20 дб/дек. Отметим важные правила, которые определяют поведение ОУ, охваченного петлей обратной связи.

1. Выход ОУ стремится к тому, чтобы разность напряжений между его входами была равна нулю. Это правило не означает, что ОУ действительно изменяет напряжение на своих входах. Это невозможно. ОУ «оценивает» состояние входов и с помощью внешней схемы обратной связи передает напряжение с выхода на вход, так что в результате разность напряжений между входами стремится к нулю. Второе правило, которое широко используется при анализе схем на ОУ, связано с малым потреблением входного тока (например, ОУ К140УД7 имеет входной ток 0,08 мкА, а ОУ с полевыми транзисторами на входе имеют входные токи утечки единицы пикоампер).

2. Входы ОУ не потребляют ток в цепи источника сигнала. Эти правила справедливы для любого ОУ при условии, что входы не перегружены. При проектировании усилительных устройств на ОУ необходимо помнить, что обратная связь должна быть всегда отрицательной (т. е. нельзя путать инвертирующий и не инвертирующий входы), причем в схеме ОУ обязательно должна быть предусмотрена цепь обратной связи по постоянному току.

В противном случае ОУ обязательно попадает в режим насыщения. Интегральные ОУ представляют собой схему с двумя входами и несимметричным выходом. Кроме информационных выводов интегральные ОУ обычно имеют специальные выводы для подключения напряжения источника питания, цепей балансировки и коррекции амплитудно-частотной характеристики

Первые ОУ (например, К140УД1, К140УД5, К153УД1 и т. д.) для получения высокого коэффициента усиления имели три каскада усиления, в которых в качестве нагрузки применялись резисторы. Применение p-n-p транзисторов в качестве активной нагрузки позволило не только получить большой коэффициент усиления, но и существенно упростить схему ОУ Двухкаскадные схемы ОУ работают с меньшими токами питания, имеют повышенный коэффициент усиления, малые входные токи, могут устойчиво работать как при малых (±ЗВ), так и при больших (±15В) напряжениях питания, сохраняя при этом высокий коэффициент усиления и амплитуду выходного сигнала, пропорциональную питающим напряжениям.

Двухкаскадная структура ОУ требует применения лишь одного конденсатора для коррекции АЧХ, что дает возможность осуществлять внутреннюю коррекцию. Необходимый коэффициент усиления при разомкнутой обратной связи в этой схеме обеспечивается двумя усилительными каскадами. Для получения более высокого коэффициента усиления на каскад в качестве нагрузки в обоих каскадах используются не резисторы, а схемы источников тока.

В первом каскаде транзисторы VT1, VT2 и VT6, VT7 образуют дифференциальный каскад, в котором транзисторы VT1 и VT6 включены по схеме ОК, а транзисторы VT2 и VT7 по схеме ОБ. Транзисторы VT3, VT8 являются высокоомной динамической нагрузкой для транзисторов VT2 и VT7. Входные транзисторы VT1 и VT6 все время работают при одном и том же напряжении на коллекторе, что приводит к отсутствию влияния модуляции ширины базы на напряжение смещения.

На транзисторы VT2 и VT7 р-n-р типа смещение подается с ГСТ на транзисторе VT10. Если предположить, что напряжения U_эб транзисторов VT1, VT6, VT8, VT9 хорошо согласованы, то их коллекторные токи будут приблизительно равными. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT5 задает уровень смещения на транзисторы VT3 и VT8 и преобразует напряжение на коллекторе транзистора VT3 в базовое напряжение, управляющее транзистором VT8. Таким образом, дифференциальный выход первого каскада усиления преобразуется в одиночный выход с коллектора транзистора VT8. Для стабилизации рабочей точки транзисторов VT2, VT7, смещение которой вызвано несогласованностью характеристик этих транзисторов, в первом каскаде предусмотрена цепь обратной связи, выполненная на транзисторах VT9 и VT4, причем транзистор VT4 используется в диодном включении. Транзистор VT4 определяет уровни токов, протекающих через транзисторы VT1 и VT6. Он также определяет величину тока через транзистор VT9, который в свою очередь регулирует базовые токи транзисторов VT2 и VT7 путем сложения или вычитания токов транзистора VT9 и ГСТ на транзисторе VT10. В дифференциальном каскаде такая ОС, кроме того, улучшает стабильность уровня смещения и подавление синфазных сигналов, без изменения его коэффициента усиления.

Балансировка ОУ производится в первом каскаде с помощью потенциометра сопротивлением 10 кОм, включенным между выводами эмиттеров транзисторов VT3 и VT8. Средняя точка потенциометра подключается к отрицательной шине питания — Е2. Сложный дифференциальный усилитель, включенный на входе ОУ, имеет коэффициент усиления по напряжению более 60 дб. Включение транзисторов VT1, VT6 и VT2, VT7 по схеме OK–ОБ позволило повысить входное сопротивление усилителя до значения 400 кОм и выше. Транзисторы VT9, VT10 образуют ГСТ для первого каскада, причем базы этих транзисторов получают смещение от транзисторов VT11, VT 12, имеющих диодное включение.

Второй каскад усиления построен на транзисторах VT13, VT16, включенных по схеме составного транзистора, многоколлекторном транзисторе VT15, который служит в качестве активной нагрузки каскада. Транзистор VT15 имеет эмиттерный ток, равный току через его диод смещения (транзистор VT11). Эмиттерный ток транзистора VT15 делится поровну между двумя его коллекторами.

Второй каскад имеет коэффициент усиления по напряжению около 45 дб.

С выхода второго каскада усиления напряжение поступает на базу двухэмиттерного транзистора VT20, который регулирует работу выходных эмиттерных повторителей. Изменение напряжения на базе транзистора VT20 либо шунтирует через схему сдвига уровня (транзисторы VT17, VT19) выходной транзистор VT23, отбирая у него базовый ток, открывая в то же время транзистор VT24, и наоборот.

Выходной каскад, работающий в режиме АВ, построен на транзисторах разного тина проводимости VT23 и VT24, причем последний является транзистором р-n-р типа, в котором подложка используется в качестве коллекторной области. Транзисторы VT21 и VT22 с резисторами R10 и R11 образуют схему защиты выходных цепей от короткого замыкания. Эти транзисторы открываются падением напряжения на резисторах R10, R11, если импульс выходного тока превышает 25 мА. Если эти транзисторы открываются (поочередно при смене полуволн тока короткого замыкания), то выходные транзисторы становятся генераторами предельного выходного тока, величина которого

I_{к пред} = U_бэ /R10 = 0,65В/30 Ом ? 27 мА.

Транзистор VT14 и цепь второго эмиттера транзистора VT18 предназначена для защиты выходного каскада от насыщения. ОУ имеет внутреннюю коррекцию амплитудно-частотной характеристики с помощью конденсатора

С .

 

Задания для самостоятельной работы

Задания для самостоятельной работы по теме «Усилители электрических сигналов»
Скачать файл задания целиком. а) Указать, для какого режима усиления изображены временные диаграммы выходного тока. б) Объяснить, как выбирается рабочая точка для данного режима. в) Охарактеризовать  указанный режим
№1.
№2
№3

 

LT1169 Техническое описание и информация о продукте

LT1169 Техническое описание и информация о продукте | Аналоговые устройства

1. Товары
2. Усилители
3. Операционные усилители (ОУ)
4. Малошумящие операционные усилители (≤ 10 нВ/√Гц)
5. LT1169

Включить JavaScript



• Особенности и преимущества
• Информация о продукте

Особенности и преимущества

• Входной ток смещения, прогрев: макс. 20 пА
• 100% протестировано Шум низкого напряжения: макс. 8 нВ/rtHz
• Пакет S8 и N8 Стандартная распиновка
• Очень низкая входная емкость: 1,5 пФ
• Усиление напряжения: 1,2 миллиона мин.
• Напряжение смещения: макс. 2 мВ
• Входное сопротивление: 10 ¹³ Ом
• Продукт полосы пропускания: 5,3 МГц, тип.
• Гарантированные характеристики с питанием ±5 В
• Гарантированное соответствие характеристик

Информация о продукте

LT1169достигает нового стандарта качества шумовых характеристик для операционного усилителя с двойным полевым транзистором. Впервые низковольтный шум (6 нВ/ртГц) предлагается одновременно с чрезвычайно низким шумом тока (1 фА/ртГц), что обеспечивает самый низкий общий шум для преобразователей с высоким импедансом. В отличие от большинства операционных усилителей с JFET, очень низкий входной ток смещения (тип. 5 пА) поддерживается во всем диапазоне синфазных сигналов, что приводит к чрезвычайно высокому входному сопротивлению (10 ¹³ Ом). В сочетании с очень низкой входной емкостью (1,5 пФ) получается чрезвычайно высокое входное сопротивление, что делает LT1169первый выбор для усиления сигналов низкого уровня от преобразователей с высоким импедансом. Низкая входная емкость также обеспечивает высокую линейность усиления при буферизации сигналов переменного тока от преобразователей с высоким импедансом. LT1169 безоговорочно стабилен при коэффициенте усиления 1 и более даже при емкостной нагрузке 1000 пФ. Другими ключевыми характеристиками являются 0,6 мВ V _OS и коэффициент усиления по напряжению более 4 млн. Каждый отдельный усилитель проходит 100% тестирование на шум напряжения, скорость нарастания (4,2 В/мкс) и произведение коэффициента усиления на полосу пропускания (5,3 МГц). LT1169предлагается в пакетах S8 и N8. Для входных каскадов прецизионных инструментальных усилителей предоставляется полный набор соответствующих спецификаций. Также представлены технические характеристики при работе от источника питания ±5 В. Чтобы узнать о еще более низком уровне шума, см. техническое описание LT1113.
Применение

• Усилители фототока
• Усилители гидрофонов
• Высокочувствительные пьезоэлектрические акселерометры
• Входные каскады инструментальных усилителей шума низкого напряжения и тока
• Инструментальные усилители с двумя и тремя операционными усилителями
• Активные фильтры

Категории продуктов

Как минимум одна модель из этого семейства продуктов находится в производстве и доступна для покупки. Продукт подходит для новых конструкций, но могут существовать более новые альтернативы.

{{#каждый список}}

{{/каждый}}

Спецификации

• LT1169: Двойной малошумящий, пикоамперный ток смещения, JFET-входной операционный усилитель. Лист технических данных

  . 22.08.2007

Данные о надежности Примечания к дизайну

• DN140 — обновленное руководство по выбору операционных усилителей для обеспечения оптимальных шумовых характеристик

  28. 07.2014

• Искажения, вызванные сопротивлением источника в операционных усилителях

  01.07.1994

Технические статьи

• Рассмотрите новые прецизионные усилители для обновленных конструкций промышленного оборудования

  01. 09.2009 LT Журнал

LTspice

LTspice® — это мощное, быстрое и бесплатное программное обеспечение для моделирования, захвата схем и просмотра сигналов с улучшениями и моделями для улучшения моделирования аналоговых схем.

Загрузка и документация LTspice

Модели для следующих деталей доступны в LTspice:

LT1169

Компания ADI всегда уделяла самое пристальное внимание поставке продукции, отвечающей максимальным уровням качества и надежности. Мы достигаем этого путем включения проверок качества и надежности во все области проектирования продуктов и процессов, а также в производственный процесс. «Ноль дефектов» для поставляемой продукции всегда является нашей целью.

Выберите модель

Запрос уведомлений об изменении продукта/процесса

Закрыть

• Сохранить в myAnalog Войти в myAnalog

{{#ifCond_pcn.length 0}} {{еще}} {{#каждый ПК}} {{/каждый}}

{{. ./labels.pcn}}	{{../labels.title}}	{{../labels.publicationDate}}
{{количество}} {{#ifCond применимо false}} PDN больше не применим для этой части. Он был удален в этой версии PDN. {{/ifCond}} {{#каждая ссылка}} {{название}} {{/каждый}}	{{название}}	{{Дата публикации}}

{{/ifCond}} {{#ifCond pdn. length 0}} {{еще}} {{#каждое персональное имя}} {{/каждый}}

{{../labels.pdn}}	{{../labels.title}}	{{../labels.publicationDate}}
{{количество}} {{#ifCond применимо false}} PDN больше не применим для этой части. Он был удален в этой версии PDN. {{/ifCond}} {{#каждая ссылка}} {{название}} {{/каждый}}	{{название}}	{{Дата публикации}}

{{/ifCond}}

См. ответы на часто задаваемые вопросы об онлайн-заказах, способах оплаты и многом другом в разделе часто задаваемых вопросов по оформлению заказа.

 

Указанные цены в США предназначены ТОЛЬКО ДЛЯ БЮДЖЕТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, указаны в долларах США (FOB США за единицу для указанного объема) и могут быть изменены. Международные цены могут отличаться из-за местных пошлин, налогов, сборов и обменных курсов. Для уточнения цены или стоимости поставки обратитесь в местное торговое представительство Analog Devices, Inc. или к авторизованному дистрибьютору. Цены, отображаемые для оценочных плат и комплектов, основаны на цене за 1 штуку.

Выборка:
При нажатии кнопки «Образец» выше будет выполнено перенаправление на сторонний образец сайта ADI. Выбранная часть будет перенесена в вашу корзину на этом сайте после входа в систему. Пожалуйста, создайте новую учетную запись там, если вы никогда раньше не использовали сайт. Обращайтесь по адресу [email protected] по любым вопросам, касающимся этого Образца сайта.

Справка по таблице цен

операционный усилитель — Что такое входное и выходное сопротивление операционного усилителя?

Краткий ответ: входное сопротивление «высокое» (в идеале бесконечное). Выходное сопротивление «низкое» (в идеале равно нулю). Но что это значит и почему это полезно?

Полное сопротивление — это соотношение между напряжением и током. Это комбинация сопротивления (зависит от частоты, резисторы) и реактивного сопротивления (зависит от частоты, катушки индуктивности и конденсаторы). Чтобы упростить обсуждение, давайте просто предположим, что все наши импедансы являются чисто резистивными, поэтому импеданс = сопротивлению.

Вы уже знаете, что сопротивление связывает напряжение и ток по закону Ома:

$$ E = IR $$

или, может быть,

$$ R = \frac{E}{I} $$

То есть один Ом означает, что на каждый вольт вы получаете один ампер. Мы знаем, что если у нас есть резистор \$100\Омега\$, и у нас есть ток \$1А\$, то напряжение должно быть \$100В\$.

Понятия «входной» и «выходной» импеданс почти одинаковы, за исключением того, что нас интересует только относительное изменить по напряжению и току. То есть:

$$ R = \frac{\partial E}{\partial I} $$

Если мы говорим о входном сопротивлении операционного усилителя, мы говорим о том, насколько больше ток будет течь, когда напряжение увеличивается (или насколько меньше будет течь ток при уменьшении напряжения). Итак, скажем, вход операционного усилителя был \$1V\$, и вы измерили ток, требуемый от источника сигнала, чтобы создать это напряжение, равное \$1\mu A\$. Затем вы изменили источник так, что на операционном усилителе появилось \$3V\$, а ток стал теперь \$2\mu A\$. Затем вы можете рассчитать входное сопротивление операционного усилителя как:

$$ \frac{(3V-1V)}{2\mu A-1\mu A} = 2 M\Omega$$

Как правило, желателен очень высокий входной импеданс операционных усилителей, поскольку это означает очень Для создания напряжения требуется небольшой ток от источника. То есть операционный усилитель не сильно отличается от разомкнутой цепи, где для создания напряжения не требуется ток, потому что импеданс разомкнутой цепи бесконечен.

Выходное сопротивление — то же самое, но сейчас мы говорим о том, насколько изменяется кажущееся напряжение источника, поскольку требуется для подачи большего тока. Вы, наверное, замечали, что аккумулятор под нагрузкой имеет более низкое напряжение, чем тот же аккумулятор без нагрузки. Это импеданс источника в действии.

Допустим, вы настроили операционный усилитель на выходное напряжение 5 В и измеряете напряжение при разомкнутой цепи ¹ . Ток будет \$0A\$ (потому что цепь разомкнута), а измеряемое напряжение будет 5В. Теперь вы подключаете резистор к выходу так, чтобы ток на выходе операционного усилителя составлял \$50 мА\$. Вы измеряете напряжение на этом резисторе и находите его равным \$4,99В\$. Затем вы можете рассчитать выходное сопротивление операционного усилителя как:

$$ — \frac{5V — 4,99V}{0mA — 50mA} = 0,2\Omega $$

Обратите внимание, что я изменил знак результата. Позже станет понятно, почему. Этот низкий импеданс источника означает, что операционный усилитель может подавать (или потреблять) большой ток без значительных изменений напряжения.

Здесь следует сделать несколько замечаний. Входной импеданс операционного усилителя выглядит как импеданс нагрузки для того, что доказывает сигнал для операционного усилителя. Выходной импеданс операционного усилителя выглядит как импеданс источника для того, что получает сигнал от операционного усилителя.

Источник, управляющий нагрузкой с относительно низким импедансом нагрузки, называется сильно нагруженным , и для сигнала напряжения требуется большой ток. В той мере, в какой импеданс источника низкий, источник сможет подавать этот ток без просадки напряжения.

Если вы хотите свести к минимуму провалы напряжения, импеданс источника должен быть намного меньше импеданса нагрузки. Это называется импедансным мостом. Это обычное дело, потому что мы обычно представляем сигналы как напряжения, и мы хотим передавать эти напряжения без изменений от одного каскада к другому. Высокий импеданс нагрузки также означает, что не будет большого тока, что также означает меньшую мощность.

Идеальный операционный усилитель имеет бесконечный входной импеданс и нулевой выходной импеданс, потому что можно легко уменьшить входной импеданс (подключив резистор параллельно) или повысить импеданс источника (подключив резистор последовательно). Не так-то просто пойти другим путем; вам нужно что-то, что может усилить. Операционный усилитель в качестве повторителя напряжения — это один из способов преобразования источника с высоким импедансом в источник с низким импедансом.

Наконец, теорема Тевенина утверждает, что мы можем преобразовать почти любую линейную электрическую сеть в источник напряжения и резистор:

Фактически, «импеданс источника» можно определить как эквивалентное сопротивление Тевенена, здесь \$R_{th}\$. Он работает и для нагрузок. Но если вы уже не знаете теорему Тевенина, говорить об этом бесполезно. Однако, понимая, что такое импедансы источника и нагрузки, теорема Тевенина означает, что вы можете рассчитать импеданс для линейных сетей независимо от их сложности.