загрузка...
загрузка...
На головну

МІКРОСХЕМИ СЕРІЇ К140

  1. випуски серії
  2. Винахід першої інтегральної мікросхеми
  3. Контрольні правила (ознаки) для двох контрольних результатів в кожній аналітичній серії
  4. Дрібнота на серії - лиття смоли
  5. Метод реєстрації серії подій
  6. МІКРОСХЕМИ І СХЕМИ ЇХ ВКЛЮЧЕННЯ
  7. МІКРОСХЕМИ СЕРІЇ K154

Мікросхема К140УД1А.Операційний підсилювач К140УД1А (рис. 1.5) є найбільш простим з усіх існуючих подібних пристроїв. Перший каскад складається з диференціальної транзисторної пари VT1, VT2, яка живиться від генератора струму на транзисторі VT3. Температурна стабілізація струму здійснюється транзистором VT4. Другий каскад на транзисторах VT5 и VT6 гальванически пов'язаний з виходами першого. На виході підсилювача стоять два емітерний повторювача (VT7 и VT9), а транзистор VT8 здійснює зрушення рівня постійної напруги на виході. Операційний підсилювач вимагає зовнішніх коригувальних ланцюгів, що усувають самозбудження на частотах. 2 - 10 МГц. З усіх існуючих інтегральних мікросхем ОУ К140УД1А мають відносно низький рівень шуму.

Операційні підсилювачі цієї серії випускаються двох типів, розрахованих на різні живлять напруги: К140УД1А - на 6,3 В (Pпіт = 45 мВт) і К140УД1Б - на 12,6 В (Рпіт = -170 МВт).

Підключення коригувальних елементів здійснюється між контактами 1 і 12. Вибір номіналів коригувальних елементів залежить від реалізованого посилення, при цьому ОУ володіє різною пропускною здатністю (рис. 1.6). Мінімальним навантаженням підсилювача є Ra mtn = 5 кОм і Си тах = 50. пФ. Фазова характеристика каскаду з граничною частотою 500 кГц показана на рис. 1.7. Залежно від амплітуди вхідного сигналу спостерігається зміна смуги частот. Ці зміни проілюстровані на рис. 1.8 для двох значень Uах. Важливим параметром ОУ є залежність вхідного струму від температури (рис. 1.9). Різниця вхідних струмів залежить від температури по аналогічному закону (рнс. 1.10). Вхідний опір мікросхеми також є функцією температури (рис. 1.11). Важливим параметром служить здатність навантаження ОУ, яка проілюстрована у вигляді залежності UBих = = F (Uвx) Для чотирьох значень Rн (Рис. 1.12). При опорі навантаження більше 5 кОм вихідні характеристики підсилювача змінюються незначно. Останньою наведеної залежністю є зміна напруги шуму від смуги пропускання (рис. 1.33).

Розглянемо найбільш характерні схеми включення К140УД1А Операційний підсилювач можна вмикати инвертирующего підсилювача (рис. 1.14). Коефіцієнт посилення підсилювача дорівнює Kу.м = R2/ R1 при Rвх = R1. Неінвертуючий підсилювач (рис. 1.15) має Kу.і = 1+ (R2 / R1) і Rвх= R3. Різновид схеми неінвертуючий підсилювача показана на рис. 1.16. У цій схемі коригувальний конденсатор включений між контактами 9 до 12. Дана корекція дозволяє в три рази розширити смугу частот підсилювача. У двох наступних схемах, є підсилювачами змінної напруги, деякі резистори замінюються на конденсатори (рис. 1.17 і 1.18). На рис. 1.17 зображений підсилювач з коефіцієнтом посилення напруги Kу.и = 40 дБ і fн= L / 2пR1С1 = 16 Гц, а на рис. 1.18 підсилювач має Kу.і = 70 дБ і fH== L кГц. Коефіцієнт посилення напруги наступного підсилювача (рис. 1.19) можна регулювати, змінюючи співвідношення між сигналами, які надходять на його входи. У разі рівного розподілу сигналів на входах підсилювача вихідний сигнал дорівнює нулю.

Мал. 1.5 Рис. 1.6 Рис. 1.7

Мал. 1.8 Рис. 1.9 Рис. 1.10

Мал. 1.11 Рис. 1.12 Рис. 1.13

Мал. 1.14 Рис. 1.15 Рис. 1.16

Мал. 1.18 Рис. 1.17 Рис. 1.19

Мал. 1.20 Рис. 1.21

Змінюючи опір резистора R4,. можна регулювати коефіцієнт посилення. При зміні опору резистора R4 від нуля до максимального значення коефіцієнт посилення змінюється від нуля до R2 / R1, так як Kу.u = -R2lR1. Вхідний опір підсилювача одно RBХ= R1/ 2 при R1 = Rз і R2 = R4. На рис. 1.2.0 показаний спосіб включення інтегральної мікросхеми, при якому ОС подається з частини опору навантаження. При цьому

Ky.U = - [(R2/ Rl) + (R3/ R4) + (R2R3/ R1R4)],

а вхідний опір одно Rz-a - Rs.

Балансування підсилювача для отримання нульового вихідного напруги може бути проведена за допомогою потенціометра, включеного між контактами 7 і 12, як показано на рис. 1.21. Якщо замість потенціометра застосувати терморезистор, то створюється можливість стабілізації підсилювача в широкому діапазоні температур.

Мікросхема К140УД2. Операційний підсилювач КНОУД2 є удосконаленням підсилювача К140УД1А (ріс.- 1.22). Схема ОУ складається з п'яти гальванически з'єднаних каскадів. Перші два каскади являють собою диференціальні підсилювачі з еміттерними повторителями на входах. Для компенсації температурної зміни вхідних струмів в них застосовані транзистори VT5 и- VT12 в діодному включенні. Третій каскад на транзисторах VT14 и VTJ5 є схемою зсуву рівня постійної напруги. транзистор VT17 в емітерний ланцюга транзистора VT15 є термостабілізовані колекторним переходом транзистора VT16 генератор струму. Ємність діодів разом з резисторами в емітера транзисторів VT14 и VT15 утворюють ланцюга, що компенсують фазовий зсув сигналу на ємності колекторного переходу транзистора VT17. Каскад на транзисторі VT18 є підсилювачем з загальним емітером (ОЕ).

Мал. 1.22 Рис. 1.23

Мал. 1.25 Рис. 1.24 Рис. 1.26

Вихідний каскад складається з транзисторів VT19 - VT22 і працює в режимі В. При надходженні на базу транзистора VTJ8 негативної напівхвилі сигналу напруга, виділене на його колекторному резисторі, відкриває транзистори VT23, VT24 і струм транзистора VT24 протікає через навантаження і через транзистор VT20 в диодном включенні. Напруга на транзисторі VT20 збільшує струм транзистора VTJ9, що призводить до зменшення напруги нз базі транзистора VT21. транзистори VT21 и VT22 закриваються і не впливають на проходження сигналу. При надходженні на базу транзистора VT18 позитивної напівхвилі сигналу транзистори VT21 и VT22 відкриваються, а транзистори VT23 и VT24 закриваються.

Схеми включення мікросхеми показані на рис. 1.23, 1.24. На рис. 1.23 зображений повторювач сигналів, а підсилювач, зображений на рис. 1.24, має максимальний коефіцієнт посилення. Для балансування підсилювача можна скористатися будь-який з схем, показаних на рис. 1.25, 1.26.

Мікросхема К140УД5. Операційний підсилювач К.140УД5 (рис. 1.27) за своїми характеристиками займає проміжне положення між аналогічними за призначенням підсилювачами К140УД1А і К140УД2. Наявність високоомного входу наближає його до інтегральної мікросхеми К140УД2, а за коефіцієнтом посилення, коригуючих ланцюгах і частотним властивостям він близький до підсилювача КНОУД1. Висновки з проміжних точок схеми розширюють його можливості. Інтегральна мікросхема має диференційний вихід з другого каскаду, що дозволяє з'єднувати послідовно два і більше число каскадів. Крім того, додаткові висновки розширюють можливості балансування інтегральної мікросхеми.

Мал. 1.27

Частотні характеристики мікросхеми для різних коефіцієнтів посилення показані на рис. 1.28. Амплітуда неспотвореного вихідного сигналу, як показано на рис. 1.29, нелінійно залежить від опору навантаження. При цьому графіки залежності вихідної напруги позитивної та негативної полярностей мають різний нахил в залежності від напруги живлення (рис. 1.30). Від напруги живлення залежить і коефіцієнт .усіленія, причому для різних входів виходять різні залежності, як показано на рис. 1.31. Зміни вхідного струму, різниці вхідних струмів і зміщення вхідної напруги від напруги живлення показані на рис. 1.32 - 1.34.

Для стабілізації ОУ при різних температурах необхідно враховувати зміни вхідного струму. Залежність вхідного струму від температури показана на рис. 1.35. Різниця вхідних струмів змінюється від температури по аналогічному закону, а абсолютні значення різниці в 10 разів менше вхідних струмів.

Схема включення ОУ показана на рис. 1.36. Відносні амплітудно-частотні характеристики мікросхеми при різних схемах включення показані на рис. 1.37 при вхідному сигналі 1 мВ.

Для балансування підсилювача можна застосувати три схеми. Схема рис. 1:38 зміщує робочу точку підсилювача переважно в бік позитивних напруг, а схема рис. 1.39 - в сторону негативних напруг. На рис. 1.40 балансування здійснюється в сторону будь-якої полярності вихідної напруги. Діапазон регулювання в цій схемі значно менше, чому в двох попередніх.

Мал. 1.28 Рис. 1.29 Рис. 1.30

Мал. 1.31 Рис. 1.32 Рис. 1.33

Мал. 1.34 Рис. 1.35 Рис. 1.36 Рис. 1.38

Мал. 1.37 Рис. 1.39 Рис. 1.40

Мал. 1.41 Рис. 1.42

Мал. 1.43 Рис. 1.44 Рис. 1.45 Рис. 1.46

Мал. 1.47

Мікросхема К140УД6. Операційний підсилювач (рис. 1.41) має внутрішню частотну корекцію. На вході використаний складовою емітерний повторювач на транзисторах VT2 VT3 и VT9 VT10. У емітери транзисторів VT2 и VT9 включені генератори-струму на транзисторах VT6, и VT12. Колекторний струм цих транзисторів визначається напругою в базах, яке знімається з дільника на транзисторах VT13 и VT14 з відповідними, резисторами. Навантаженням емітерний повторювачів VT3 и VT10 є генератори струмів на транзисторах VT5 и VT11. Струм цих транзисторів задається транзистором VT4. струм транзисторів VT5 и VT11 можна змінювати зовнішнім резистором, який підключається до висновків 1 і 5.

Вихідний сигнал з емітера транзистора VT10 подається на підсилювальний каскад, який забезпечує загальний коефіцієнт посилення інтегральної мікросхеми. навантаженням транзистора VT10 є генератор струму на транзисторі VT17. Сигнал з емітера транзистора VT15 подається в базу підсилювального транзистора VT20, в колектор якого включений транзистор VT18, працюючий вдінаміческом режимі. Протифазні сигнали, що знімаються з колекторів транзисторів VT17 и VT20, подаються на складовою вихідний емітерний повторювач (транзистори VT24 и VT27). Для захисту інтегральної мікросхеми від перевантажень включені транзистори VT21. VT22, VT25, VT26.

Операційні підсилювачі К140УД6 випускають двох типів: К140УД6 і К140УД6Б. Кожен тип має свою залежність вихідного сигналу від опору навантаження (рис. 1.42). Відносні зміни напруги зсуву від температури показані на рис. 1.43. Залежність від температури вхідних струмів показана на рис. 1.44, а різниці вхідних струмів - на рис. 1.45. Залежність загального коефіцієнта посилення від напруги живлення наведена на рис. 1.46. Для балансування ОУ можна використовувати схему включення, наведену на рис. 1.47.

Мікросхема К140УД7.Схема ОУ наведена на рис. 1.48. Вхідний сигнал подається в бази транзисторів VT2 и VT3. У емітерах цих транзисторів включені динамічні навантаження, виконані на транзисторах VT4 и VT5 провідності типу р-n-р. Базовий потенціал транзисторів VT4, VT5, а отже, і потенціали емітерів транзисторів VT2 і VT3 визначаються дільником на транзисторах VT9 и VT10, зміщення на які забезпечується транзисторами VT1 і VT12 в діодному включенні.

Різницевий сигнал при подачі вхідного сигналу на висновки 2 и 3 виділяється на коллекторном виведення транзистора VT5. навантаженням транзисторів VT4 и VT5 є схема «струмове дзеркало», побудована на транзисторах VT6 - VT8. Постійна напруга на колекторних висновках транзисторів VT5 и VT8 визначається то-ком через ці транзистори. Цей струм можна регулювати підключенням зовнішнього резистора до-контактам 1 і 5.

Сигнал з колектора транзистора VT5 подається на підсилювальний каскад з великим. вхідним опором на транзисторах VT13 і VT16. Колекторної навантаженням транзистора VT16 є генератор струму на транзисторі VT15. Струм через транзистор VT15 задається через три струмових трансформатора, побудованих за схемою «струмове дзеркало» на транзисторах VT10 - VT12.

Мал. 1.48

С колектора транзистора VT16 сигнал надходить на елшттерний повторювач (транзистор VT19), навантаженням якого також є генератор струму. транзистори VT17 и VT18 служать для зменшення порогу відкривання вихідних транзисторів VT21 и VT24. Для захисту інтегральної мікросхеми від перевантаження включені транзистори VT22 и VT23.

Описана схема має задовільними технічними характеристиками для редпенія багатьох практичних завдань. На рис. 1.49 приведена залежність напруги шуму на виході ОУ від опору генератора, а на Рис. 1.50 - спектральна щільність шумів як функція частоти. Частотна характеристика підсилювача показана на рис. 1.51, а залежність швидкості наростання вихідного сигналу від напруги живлення - на рис. 1.52. Залежність коефіцієнта посилення підсилювача від частоти наведена на рис. 1.53. Температурна залежність вхідного опору, вхідних струмів і різниці вхідних струмів, напруги зсуву показані на рис. 1.54, 1.55 і 1.56. Залежність вихідної напруги ОП від опору навантаження показана на рис. 1.55. При навантаженнях більше 2 кОм зміни вихідної напруги не спостерігається. для Rн = 2 кОм амплітуда вихідної напруги лінійно залежить від напруги живлення (рис. 1.58). Так само лінійно від напруги живлення залежить і коефіцієнт посилення ОУ (рис. 1.59).

Типова схема включення підсилювача показана на рис. 1.60. Вибір ємності конденсатора для різних значень Rr необхідно проводити відповідно з наступними даними: при Rr, рівних 0,1: 1; 10 і 100 кОм Ск відповідно рівні 0,1; 0,01; 0,001; 0,0001 мкФ. Для отримання швидкості наростання вихідного сигналу до 20 В / мкс необхідно включити конденсатор Ск ємністю 70 пФ між висновками 2 и 8.

Мікросхема К140УД8.Операційний підсилювач (рис. 1.61) має на вході польові транзистори VT3 и VT4. У витоках цих транзисторів включений генератор струму на транзисторі VT2, а в стоках - два транзистора VT6 и VT7, стабілізуючі режим роботи диференціальної пари. навантаженням транзисторів VT6 и VT7 є схема «струмове, дзеркало». Якщо до контактів 2 и 8 підключити зовнішній потенціометр, то з його допомогою можна регулювати постійний рівень на виході. З колектора транзистора VT10 сигнал через емітерний повторювач на транзисторі VT12 надходить в підсилювальний каскад з великим вхідним опором на складеному транзисторі, що включає транзистори VT20 и VT2f. З колекторів цих транзисторів сигнал подається на вихід через складовою емітерний повторювач. Позитивна полярність сигналу проходить через транзистор VT16, а негативна - через транзистори VT22 и VT23. Для захисту мікросхеми від короткого замикання по виходу служать транзистори VT18 и VT19. У схемі застосована внутрішня корекція, що забезпечує підсилювача стійку роботу без зовнішніх елементів.

Динамічні характеристики підсилювача - частота зрізу в режимі малого сигналу fcp і швидкість наростання вихідного сигналу vu вих, Залежно яких від Uп наведені на рис. 1.62 і 1.63, - знаходяться в зворотній пропорційній залежності від значення коректує ємності. Ці параметри пов'язані співвідношенням

Vu виx= 1,26 Rfср.

Мал. 1.49 Рис. 1.50 Рис. 1.51 Рис. 1.52

Мал. 1.53 Рис. 1.54 Рис. 1.55 Рис. 1.56

Мал. 1.57 Рис. 1.58 Рис. 1.59 Рис. 1.60

Мал. 1.61 Рис. 1.62 Рис. 1.63 Рис. 1.64

Використання у вхідному каскаді польових .транзісторов дозволило отримати мінімальний шумовий сигнал. Спектральна щільність викидів дивіться на рис. 1.64. Частотна характеристика підсилювача в режимі великого сигналу показана на рис. 1.65. Застосування практично у всіх каскадах підсилювача джерел постійного струму зміщення і динамічних навантажень дозволило послабити залежність коефіцієнта посилення від напруги живлення, що добре видно на графіку рис. 1.66.

Ряд залежностей, що характеризують -основні параметри ОУ, прівеДери на наступних малюнках: залежність максимальної амплітуди вихідного сигналу від напруги живлення - на рис. 1.67; частотна характеристика підсилювача в режимі малого сигналу - на рис. 1.68; навантажувальна характеристика - на рис. 1.69. Залежність від температури напруги зсуву і вхідного струму - на рис. 1.70 і 1.71, відповідно. Схема балансування усілітеля-, здійснювана підключенням потенціометра-між контактами 2 и 6, приведена на рис. 1.72.

Мікросхема К140УД9.Операційний підсилювач К140УД9 (рис. 1.73) є удосконаленням інтегральної мікросхеми К140УД2. Зміни пов'язані з включенням на вході ОУ обмежувача струму, побудованого на транзисторах VT1 - VT4. транзистори VT1 и VT2 обмежують позитивну полярність вхідного сигналу, а транзистори VT3 и VT4 - Негативну полярність.

Вхідний сигнал надходить на диференційний підсилювач, виконаний на транзисторах VT6 и VT17, перед яким включені емітерний повторювачі на транзисторах VT5 и VT8. Режим по постійному струму вхідного каскаду визначається генератором струму на транзисторі VT10 (VT9). Вихідний сигнал перього диференціального підсилювача надходить на другий, побудований за аналогич-. ної схемою, і далі на складовою емітерний повторювач на тран-. -зістори VT22 - VT25. Кожен повторювач харчується своїм генератором струму (транзистори VT26 и VT27). транзистор VT27 виконує також роль повторювача, з виходу якого сигнал надходить на підсилювальні каскади на транзисторах VT42 и VT43. На вихід інтегральної мікросхеми сигнал надходить через транзистор VT38, який посилює його по потужності і інвертує полярність. Решта транзистори вихідного каскаду виконують функції стабілізації режиму схеми по постійному струму і захисту інтегральної мікросхеми від короткого замикання.

Інтегральна мікросхема має часткову внутрішню компенсацію за допомогою конденсаторів З 1 и С2. Коригувальний конденсатор, включений між контактами 8 и 11, має однаковий номінал як для підсилювача з максимальним коефіцієнтом підсилення (рис. 1.74), так і для повторювача (рис. 1.75). Балансування підсилювача можна здійснити за схемою, наведеною на рис. 1.76.

Мікросхема К140УД11. На вході ОУ (рис. 1.77) розташований диференційний каскад, побудований на транзисторах VT11 и VT12. Для збільшення вхідного опору включені емітерний повторювачі на транзисторах VT10 и VT13. Обидва входи повторителей об'єднані схемою захисту від перевантажень. транзистори VT1 и VT2 обмежують вхідний сигнал позитивної полярності, а транзистори VT3 и VT4 обмежують негативну полярність вхідного сигналу по входах 2, 3 мікросхеми.

Мал. 1.65 Рис. 1.66 Рис. 1.67

Мал. 1.68 Рис. 1.69 Ріс.1.70

Мал. 1.71 Рис. 1.72

Мал. 1.73

Емітерний повторювачі диференціального каскаду мають в якості навантаження двухеміттерний транзистор VT14, який упpaвляется постійною напругою, освіченим на транзисторних-резисторного делителе R8, R10 і VТ15. Через цей дільник протікає постійний струм транзисторів VT11 и VT12, який формується генератором струму на транзисторі VT20. Струм генератора визначається напругою в базі, яке формується на транзисторах VTI6 - VT19, причому на VT16 формується опорна напруга, транзистори VT17 и VT18 є генераторами струму, а VT19 працює як повторювач постійної напруги.

У колекторної ланцюга вхідного диференціального каскаду в якості навантаження використані генератори струму на транзисторах УТ5 и VT6, які при спільній роботі утворюють схему трансформатора струму. Між колекторами транзисторів VT11 и VT12 включений обмежувач сигналу на VT8 и VT9. Вихідний сигнал диференціального каскаду постулает на два підсилювача на транзисторах VT21 и VT22. В колекторах цих транзисторів включені гені-.ратори ток.а (VT27 и VT28). З колектора транзистора VT27 через емітерний повторювач на транзисторі VT26 сигнал, надходить на емітерний повторювач на транзисторі VT29 і далі - в базу транзисторів VT31 и VT38. через транзистори VT31 и VT25 сигнал надходить в базу VT32. Генератор струму на транзисторі VT23 є навантаженням для VT25. Таким чином, на йиход інтегральної мікросхеми сигнал надходить через два емітерний повторювача, транзистори VT32 и VT37. Для захисту мікросхеми від перевантажень служать транзистори VT33 - VT35, які відкриваються і зменшують вихідний сигнал, коли через резистори R21 и R23 протікає значний струм.

Основні функціональні залежності параметрів мікросхеми представлені на малюнках. На рис. 1.78 показана амплітудно-частотна характеристика, а на рис. 1.79 - зміна амплітуди максимального вихідного сигналу від частоти. Вплив вихідного струму на вихідну напругу зображено на рис. 1.80. Частотна залежність наведеної до входу ЕРС шуму показана на рис. 1.81. Вплив напруги живлення на струм при різних температурах представлено на рис. 1.82. Твір коефіцієнта посилення, на смугу пропускання і вхідний струм залежать від температури: Ці залежності наведені на рис. 1.83 і Г.84. Вплив диференціального вхідного напруги на вхідний струм показано на рис. 1.85. На рис. 1.86 приведена залежність швидкості наростання вихідного сигналу від температури. Для збільшення швидкості наростання фронту вихідного сигналу до 150 В / мкс доцільно застосування корекції за допомогою елементів Cl, R3, як показано на схемі рис. 1.87. На цій же схемі представлений варіант балансування ОУ за допомогою резисторів R5 - R7. Схема на рис. 1.88 дозволяє звести до мінімуму час встановлення позитивного вихідної напруги. До рівня 10 В вихідний сигнал наростає за Про 8 мкс. Один з варіантів балансування ОУ представлений на схемі рис. 1.89. При великій ємності навантаження необхідно застосовувати схему з розв'язкою виходу ОУ і навантаження, яка показана на рис. 1.90. У пристроях, де необхідно мати максимальну стійкість підсилювача, коли потрібне введення додаткових ООС, доцільно використовувати схему перекомпенсації, наведену на рис. 1.91. Включення ОУ як повторювача, показано на рис 1.92, а підсилювача - 1.93.

Мікросхема К140УД12.На вході підсилювача (рис. 1.94) використаний складний диференціальний каскад, побудований за схемою OK - ПРО на транзисторах VT3, VT $ и VT4, VT6 з додатковими провідності. Навантаженням вхідного каскаду є схема. трансформатора струму на транзисторах VT7 и VT8. Підключення до контактів 1 і 5 зовнішнього потенціометра забезпечує можливість зміни постійної напруги на колекторі транзистора VT6. Цей потенціометр регулює разбаланс струмів, що протікають через транзистори VT5 и VT6. Одночасно стабілізуються струми вхідного каскаду схемою стабілізатора різниці струмів на транзисторах VT2 и VT9, зміщення на які подається з транзи сторін VT1, VT10 и VT11. Загальна зміна струмів в диференціальному каскаді, здійснюване регулюванням керуючого струму, що протікає через вивід 5 ОУ, призводить до зміни параметрів ОУ від Мікропотужні до параметрів загального призначення. Сигнал з першого каскаду подається в базу транзистора VT14. В емітер цього транзистора включені два генератора струму, транзистори VT15 и VT17. З колектора транзистора VT17 сигнал надходить на підсилювач на транзисторі VT21, в ланцюга колектора якого включені генератор струму на транзисторі VT18 і два транзистора VT19 и VT20 в діодному включенні. Ці транзистори призначені для створення напруги зсуву для вихідних транзисторів VT24 и VT27, працюючих в режимі повторювачів сигналів. транзистори VT25 и VT26 призначені для захисту ОУ від перевантажень по вихідному сигналу.

Мал. 1.74 Рис. 1.75 Рис. 1.76

Мал. 1.77

Мал. 1.78 Рис. 1.79 Рис. 1.80 Рис. 1.81

Мал. 1.82 Рис. 1.83 Рис. 1.84 Рис. 1.85

Мал. 1.86 Рис. 1.87 Рис. 1.88 Рис. 1.89

Мал. 1.90 Рис. 1.91 Рис. 1.92 Рис. 1.93

Мал. 1.94 Рис. 1.95

Мал. 1.96 Рис. 1.97

Вибір основних параметрів ОУ можна Здійснити за допомогою характеристик, представлених нижче. На рис. 1.95 представлена ??залежність керуючого струму від опору резистора, підключеного між висновком 8 інтегральної мікросхеми і негативним полюсом джерела живлення. При зміні керівника струму змінюється вхідний струм. Ця залежність показана на рис. 1.96. Від керуючого струму залежить також загальний коефіцієнт посилення інтегральної мікросхеми (рис. 1.97). і різниця вхідних струмів (рис. 1.98). При використанні мікросхеми в підсилюючих пристроях слід звертати увагу на залежність твору коефіцієнта посилення на смугу пропускання від керуючого струму (рис. 1.99),

Від керуючого струму і від напруги харчування залежить подвійний розмах вихідного сигналу (рис. 1.100 та 1.101). Залежність швидкості наростання вихідної напруги від керуючого струму наведена на рис. 1.102. Графіки, що описують залежність від керуючого струму наведеної до входу ЕРС шумів і вхідного опору, представлені на рис. 1.103 і 1.104. відповідно. Можливості застосування ОУ в різних схемах включення проілюстровані на наступних малюнках: рис. 1.105 - генератор гармонійного сигналу, де f0= 1/2пRC (f0= 1 кГц, якщо R = 15 кОм, С = = 0,01 мкФ); Мал. 1.106 - керований підсилювач; Мал. 1.107 - смуговий фільтр (fo = l кГц при С = 0,01 мкФ); Мал. 1.108 - підсилювач з великим вхідним опором.

Мікросхема К140УД13. Мікросхема (рис. 1.109) побудована на МОП-транзисторах і містить наступні функціональні вузли: балансний послідовно-паралельний модулятор (VT4, VT5, VT7, VT.8), - двохкаскадний диференційний підсилювач з безпосередніми зв'язками (VT10 - VT29), демодулятор - паралельний ключ (VT9) і мультивибратор з одного времязадающей RС-це-п'ю (VT1 - VT3, VT6). Конденсатор времязадающей ланцюга включається між висновками 7 і 8 інтегральної мікросхеми. Зовнішньої ланцюжком RфСф визначається верхня гранична частота диференціального підсилювача fв.гр= 1 / 2ПRфСф; за рівнем - 3 дБ і при Сф = = 2,2 мкФ маємо fв.гр = 1 Гц. Частота мультивібратора вибирається, виходячи зі співвідношення fв.гр= 0,2 fM. Для широкого кола завдань доцільно вибирати fM в межах 0,7 - 1,5 кГц або fM= L кГц. При збільшенні модулирующей частоти з 1 до 10 кГц постійна напруга на виході інтегральної мікросхеми лінійно зростає від 10 до 100 мкВ, а шумовий сигнал зменшується від 100 до 30 НВ / р-2Гц. Смугу пропускання підсилювача (рис. 1.110) можна змінювати при виборі елементів схеми С1, С2 і Сф в співвідношеннях, наведених в табл. 1.2.

Мал. 1.98 Рис. 1.99 Рис. 1.100 Рис. 1.101

Мал. 1.102 Рис. 1.103 Рис. 1.104 Рис. 1.105

Мал. 1.106

Таблиця 1.2

 номеркрівой  С1, пФ С2, мкФ  Сф, мкФ  Частота модуляції, кГц  Смуга пропуску. кГц
 0,1  0,15
2  0,03  0,047
3  0.01  0,015
4

При зміні напруги живлення спостерігається зміна коефіцієнта посилення відповідно до графіка рис. 1.111. При цьому напруга живлення по-різному впливає на позитивні і негативні полярності вихідної напруги (рис. 1.112). Схема включення інтегральної мікросхеми наведена на рис. 1.113.

Мікросхема К140УД14.Електрична схема ОУ наведена на рис. 1.114. Складний вхідний диференційний каскад утворюють пари транзисторів VT3. VT5 и VT4, VT6. Між базами вхідних транзисторів VT3 и VT4 включені обмежувачі вхідного сигналу на транзисторах VT1 и VT2. Плечі вхідного каскаду побудовані за схемою ОЕ - ПРО, причому транзистори VT5 и VT6 схеми з ПРО по постійному струму є повторителями базового напруги, що дозволяє підтримувати постійним коллекторное напруга транзисторів VTZ и VT4 диференціального каскаду. Каскодних включення транзисторів вхідного каскаду зменшує вхідну ємність ОУ. Навантаження вхідного каскаду термостабілізованого транзисторами VT7 и VT8 в диодном включенні. Робочий режим вхідного каскаду визначає включений в його емітерний ланцюг генератор струму на транзисторі VT16. Напруга на базі цього транзистора задається з каскаду опорного напруги, побудованого на транзисторах VT12, VT13 и VT17. Знімається це напруга через емітерний повторювач на транзисторі VT15.

Вихідний сигнал диференціального каскаду подається на бази транзисторів VT18 и VI19, в колекторної ланцюга яких включена схема трансформатора струму на транзисторах VT20 и VT21, забезпечує максимальне посилення каскаду. Сигнал з колектора VT19 через повторювач на транзисторі VT22 и VT23 надходить на базу транзистора VT25, а з колектора цього транзистора сигнал позитивної напівхвилі подається на базу вихідного емітерний-го повторювача на транзисторі VT27. Негативна полуволна витівки сигналу знімається з бази транзистора VT26 і через Еміт-терний повторювач на транзисторі VT29 надходить на вихід. Для захисту підсилювача від перевантажень до виходу підключається транзистор VT28, який шунтує вихідна напруга. У схемі існує багаторівневий стабілізатор напруги, який визначає роботу підсилювача по постійному струму. Стабілізатор побудований на транзисторах VT9 - VT17.

Мал. 1.107 Рис. 1.108

Мал. 1.109 Рис. 1.110

Мал. 1.111 Рис. 1.112 Рис. 1.113

Основні характеристики підсилювача представлені на наступних малюнках. Залежність коефіцієнта посилення і максимального вихідного напруги від частоти - на рис. 1.115 і 1.116. Залежність від частоти наведеного до входу напруги шуму дана на рис. 1.117. На рис. 1.118 показано зміна напруги зсуву від вхідного опору. Залежності максимального вихідного напруги, коефіцієнта посилення і споживаного струму від напруги живлення дані на рис. 1.119 - 1.121. Напруга зсуву, різниці вхідних струмів і коефіцієнта ослаблення синфазного вхідного напруги залежать від напруги живлення. Ці залежності наведені на рис. 1.122 - 1.124. Температурні залежності напруги зсуву, вхідного струму, різниці вхідних струмів і вхідного опору локазани на рис. 1.125 - 1.128. Вплив вихідного струму на вихідну напругу при різних температурах представлено на рис. 1.129. Залежність вихідного опору від частоти показана на рис. 1.130.

Мал. 1.114

Мал. 1.115 Рис. 1.116 Рис. 1. 1 17

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

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

Мал. 1.126 Рис. 1.127 Рис. 1.128

Мал. 1.129 Рис. 1.130 Рис. 1.131

Мал. 1.132 Рис. 1.133 Рис. 1.134

Мал. 1.135 Рис. 1.136 Рис. 1.137

Практичні схеми включення підсилювача, що зменшують вихідні шуми, наведені на рис. 1.131 - 1.133. У всіх схемах ємність коригуючого конденсатора повинна вибиратися з умови CK> R130 (пФ) / (R1 + R3). Крім того, можливі й інші варіанти корекції підсилювача, один з яких представлений на рис. 1.134. Корекція в широкосмуговому повторителе показана на рис. 1.135, а підсилювач з коефіцієнтом посилення Ky.u= 10 і ємнісний навантаженням вимагає схеми корекції відповідно до рис. 1.136. Для балансування ОУ можна використовувати схему рис. 1.137.




Б. І. ГОРОШКІВ | РАДІОЕЛЕКТРОННІ ПРИСТРОЇ (ДОВІДНИК) | МІКРОСХЕМИ СЕРІЇ K154 | МІКРОСХЕМИ СЕРІЇ К157 | МІКРОСХЕМИ СЕРІЇ К544 | МІКРОСХЕМИ СЕРІЇ К574УД1 | еКВІВАЛЕНТИ радіоелемент | резисторного МОСТИ | потенціометр | атенюатори |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати