Радиоэлектронные устройства (справочник) (стр. 7 )

Рис. 1.107 Рис. 1.108

Рис. 1.109 Рис. 1.110

Рис. 1.111 Рис. 1.112 Рис. 1.113

Основные характеристики усилителя представлены на следую­щих рисунках. Зависимость коэффициента усиления и максимально­го выходного напряжения от частоты — на рис. 1.115 и 1.116. Зави­симость от частоты приведенного ко входу напряжения шума дана на рис. 1.117. На рис. 1.118 показано изменение напряжения смеще­ния от входного сопротивления. Зависимости максимального выход­ного напряжения, коэффициента усиления и потребляемого тока от напряжения питания даны на рис. 1.119 — 1.121. Напряжение смеще­ния, разности входных токов и коэффициента ослабления синфазного входного напряжения зависят от напряжения питания. Эти зависимости приведены на рис. 1.122 — 1.124. Температурные зависимости напряжения смещения, входного тока, разности входных токов и входного сопротивления локазаны на рис. 1.125 — 1.128. Влияние вы­ходного тока на выходное напряжение при различных температурах представлено на рис. 1.129. Зависимость выходного сопротивления от частоты показана на рис. 1.130.

Рис. 1.114

Рис. 1.115 Рис. 1.116 Рис. 1. 1 17

Рис. 1.118 Рис. 1.119 Рис. 1.120 Рис. 1.121

Рис. 1.122 Рис. 1.123 Рис. 1.124 Рис. 1.125

Рис. 1.126 Рис. 1.127 Рис. 1.128

Рис. 1.129 Рис. 1.130 Рис. 1.131

Рис. 1.132 Рис. 1.133 Рис. 1.134

Рис. 1.135 Рис. 1.136 Рис. 1.137

Практические схемы включения усилителя, уменьшающие выход­ные шумы, приведены на рис. 1.131 — 1.133. Во всех схемах емкость корректирующего конденсатора должна выбираться из условия CK>R130 (пФ)/(R1 + R3). Кроме того, возможны и другие варианты коррекции усилителя, один из которых представлен на рис. 1.134. Коррекция в широкополосном повторителе показана на рис. 1.135, а усилитель с коэффициентом усиления Ky. u=10 и емкостной нагруз­кой требует схемы коррекции в соответствии с рис. 1.136. Для балан­сировки ОУ можно использовать схему рис. 1.137.

2. МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ К153

Микросхема К153УД1. Операционный усилитель К153УД1 (рис. 1.138) характеризуется большим коэффициентом усиления на­пряжения, малым напряжением смещения, большим входным сопро­тивлением (200 кОм) и малым выходным сопротивлением 200 Ом. Усилитель имеет частоту единичного усиления не менее 1 МГц. По сравнению с ОУ КИОУД1 интегральная микросхема К153УД1 имеет более высокий уровень шума.

Входной каскад выполнен на транзисторах VT4 и VT15, Рабо­чий ток каскада задается транзистором VT6, а. для стабилизации его рабочей точки служит транзистор VTW. Нагрузкой входного каска­да являются резисторы R3 и R4, к которым подключен второй уси­лительный каскад на составных транзисторах VT2, VT3 и VT7, VT8.

Плечи второго диффе­ренциального каскада собраны по модернизи­рованной схеме Дарлинг­тона. С правого (по схе­ме) плеча второго ка­скада (VT7 и VT8) сиг­нал снимается на повто­ритель, собранный на транзисторах разного ти­па проводимости VT11 и VT12. Схема сдвига уровня при переходе к выходному каскаду реализована на транзи­сторе VT12. Третий (вы­ходной) каскад ОУ вы­полнен на транзисторе VTJ3 по схеме с ОЭ. Составной эмиттерный повторитель на транзи­сторах VT14 и VT15 обес­печивает малое выход­ное сопротивление уси­лителя:

Таблица 1.3

Номер кривой	Kу. и, дБ	С1, пФ	С2. пФ	R1, кОм
1	60	10	3	0
2	40	100	3	1,5
3	20	500	20	1,5
4	0	5000	250	1,5

Частотная характеристика интегральной микросхемы без ОС для различных корректирующих элементов, включенных по схеме рис. 1.148, показана на рис. 1.139. Значения корректирующих элемен­тов приведены в табл. 1.3.

На рис. 1.140 показаны характеристики для интегральной микро­схемы с ОС при тех же корректирующих элементах. Частотная ха­рактеристика интегральной микросхемы в режиме максимального выходного сигнала, приведена на рис. 1.141. При стабилизации рабо­ты усилителя в широком диапазоне температур необходимо учиты­вать температурные изменения параметров микросхемы. Зависимость входного сопротивления от температуры показана на рис. 1.142. Из­менения от температуры входного тока, разности входных токов и напряжения смещения показаны на рис. 1.143 — 1.145. Влияние на­пряжения питания на коэффициент усиления микросхемы и на напря­жение смещения показано на рис. 1.146, 1.147.

Рис. 1.138

Частотная коррекция усилителя осуществляется с помощью цепочки R1, С1, подключенной между контактами 1, 8 интегральной микросхемы, как показано на рис. 1.148. В этом случае скорость на-, растания импульсного сигнала может доходить до 0,2 В/мкс. При коррекции усилителя прямой связью с помощью конденсатора С1, включение ОУ возможно двумя способами в соответствии с рис. 1.149, 1.150. В схеме рис. 1.150 коэффициент усиления падает до единицы на частоте около 3 МГц, что обеспечивает скорость на­растания 5 В/мкс (рис. 1.151). Если в качестве корректирующих кон­денсаторов взять С1=100 пФ и С2=20 пФ, то Kу. u=80 дБ. Коэффи­циент усиления микросхемы равномерен в полосе до 103 Гц, далее он падает с крутизной 12 дБ/октава до тех пор, пока не достигнет единицы на частоте 3 МГц.

Для повышения крутизны фронтов импульсных сигналов в схему возможно введение диода, как показано на рис. 1.152. Поскольку ин­тегральная микросхема обладает большим коэффициентом усиления, то при ее монтаже следует уделять большое внимание паразитным связям. Она должна быть хорошо развязана от источников питания. При работе усилителя на емкостную нагрузку, при емкости больше 100 пФ, следует применить развязывающий резистор (рис. 1.153).

На рис. 1.154 — 1.166 показаны различные схемы включения ОУ. Инвертирующий усилитель на рис. 1.154 имеет входное сопротивле­ние, равное R1. Коэффициент усиления определяется отношением Ky. u= — R2/R1. Для неинвертирующего усилителя на рис. 1.155 коэф­фициент усиления равен Ky. u = (R1+R2)/R1, а входное сопротивление определяется выражением Rвх=RвнКо/(1+R2/R1), где Rвн — сопро­тивление усилителя между контактами 2, 3, а Ко — статический ко­эффициент усиления интегральной микросхемы.

Рис. 1.139 Рис. 1.140 Рис. 1.141 Рис. 1.142