4. Операционные усилители

По принципу действия операционный усилитель сходен с обычным. Как и обычный усилитель, он предназначен для усиле­ния напряжения или мощности входного сигнала. Однако свойст­ва и параметры обычного усилителя полностью определены его схемой, в то время как свойства и параметры операционного уси­лителя определяются преимущественно параметрами цепи обрат­ной связи.

Операционный усилитель обеспечивает усиление как медлен­но, так и быстро меняющихся сигналов, спектр частот которых может быть от нуля до нескольких мегагерц. Он имеет очень высо­кий коэффициент усиления по напряжению, высокое входное и низкое выходное сопротивления, очень низкий входной ток — доли микроампер и даже наноампер (10^-9 А). Ранее подобные высо­кокачественные усилители использовались исключительно в ана­логовых вычислительных устройствах для выполнения таких математических операций, как суммирование и интегрирование. Отсюда и произошло их название — операционные усилители.

Понятие глубокой обратной связи

5. Инвертирующее и неинвертирующее включение ОУ

. а — инвертирующее; б — неинвертирующее

Преобразователи тока в u на оу

11. Дифференциальный (балансный) каскад.

Схема симметричного дифференциального каскада

Транзисторы V1, V2 и резисторы R_к1 и R_к2 образуют мост, в одну диагональ которого включаются источники питания +Е_к1 и -Е_к2, а в другую нагрузка.

В симметричном каскаде R_к1= R_к2= R_к транзисторы должны быть идентичны по своим параметрам.

Усилительные св-ва каскада:

1. Источник сигнала между базами транзисторов (показано пунктиром на схеме)

2. Источник входного сигнала подключается только ко входу V1

3. На оба входа дифференциального каскада можно подключить независимые источники сигналов u_вх1 и u_вх2.

17. Промышленно выпускаемые типы логик и их основн. св-ва.

Выпускаются в различных базисах.

В качестве элементов связи используются многоэмиттерные транзисторы

VT1 – в качестве входного устройства

VT2 – В качестве ключей

VT3 – логические элементы

(транзисторно – транзисторная – логика)

ДТЛ (диодно – транзисторная логика) (диоды для связи, транзисторы- ключи)

РТЛ (резисторно-транзисторная логика)

ТТЛШ (транз.-транз. логика. Шотки) на основе ненасыщенных ключей

КМОПТЛ(транз. логика на основе комплиментарных МОП структур).

ДТЛ и РТЛ – исторически-первые логические элементы. Достоинства ДТЛ является высокая помехоустойчивость, т.е. выполняется в этой базе серия 511-высоковольтная серия.

Недостаток: малые коэффи-ты разветвленности, т.е. необходимость работать с большим кол-ом аналогичных элементов.

РТЛ- не выпускается

555,134-ТТЛ-155- самая распространенная логика. Достоинства: простота и надёжность в работе, возможность получения большего коэфф-та разветвления. Недостаток: высокая энергоёмкость, небольшим КПД.

ТТЛШ-531- очень высокое быстродействие.

176,561-КМОПТЛ- высокая степень экономичности, малая энергоёмкость, некритичность к напряжению питания.

Вывод: Скорость работы ограничивается временем переключением (порядка 1мкс) и учитывая V переключения можно сказать, что приемлемо для передачи какой-то информации.

18. Типовая логическая ТТЛ ячейкка.

Основой для биполярных цифровых интегральных схем явля­ется многоэмиттерный транзистор, обеспечивающий реализацию логических операций И и ИЛИ. Он используется во входных цепях микросхем, а вместе с обычным транзистором — инвертором образует базовую логическую схему. Цифровые ИС, в которых для логических операций И и ИЛИ используются многоэмиттерныс транзисторы, а для операции НЕ -транзисторный инвертор, по­лучили название транзисторно-транзисторной логики или сокра­щенно ТТЛ.