Эти параметры ОУ определяются экспериментально.
Входное сопротивление RBX усилителя определяется в эксперименте, в котором напряжение на вход усилителя от источника синусоидального напряжения подается через дополнительный резистор Ддоб. Сначала Kvопределяется при Rw6 = 0, затем сопротивление Rao6 увеличивают до уменьшения Ки в два раза. В этом случае сопротивление резистора равно входному сопротивлению и Rnx = Rllo6.
Выходное сопротивление /?ВЬ|Х ОУ определяется в эксперименте, в котором последовательно с нагрузкой включается дополнительный резистор. При увеличении сопротивления этого резистора напряжение на нагрузке уменьшается. Оно уменьшится в два раза, когда сопротивление резистора равно выходному сопротивлению ОУ.
Для ОУ массового применения RIK = 104-Н07 Ом и RBUX = 102-Н03 Ом.
Частотные характеристики ОУ.
Так как ОУ построен как усилитель постоянного тока, то его частотные свойства определяются частотными свойствами транзисторов и паразитными емкостными связями. В ряде случаев через дополнительные полюсы ОУ включают корректирующие конденсаторы. Однако в любом случае нижняя граничная частота равна нулю. Поэтому ОУ характеризуется только верхней граничной частотой /тр.
Для схемы включения ОУ на рис. 3.1.3, а приведен пример амплитудночастотной характеристики на рис. 3.1.10 (в децибелах):
где t/ux и илых — действующие значения входного и выходного напряжений соответственно.
Рис. 3.1.10. Пример АЧХ ОУ (EWB).
На графике АЧХ имеет участок примерно постоянного коэффициента усиления Ки Б ~ 106 дБ начиная с частоты, равной 1 Гц (точка 1). Далее с увеличением частоты коэффициент усиления в децибелах уменьшается до нуля (Кьг лБ «0 дБ) на частоте, которая определяется как верхняя граничная частота ОУ. При этом значении частоты коэффициент усиления в разах снижается до Ки = 1. На графике этому значению соответствует точка 2 при частоте/ф = 1,42 МГц.
Заметим, что АЧХ описывает частотные свойства усилителя при синусоидальном входном сигнале в линейном режиме ОУ.
Упражнение 3.1.1.
К каким изменениям приведет увеличение напряжения источника питания ОУ.
Варианты ответа:
- 1) коэффициент усиления Ки увеличится;
- 2) увеличится верхняя граничная частота F
- 3) увеличатся размеры линейного участка переходной характеристики;
- 4) данных недостаточно.