Основные параметры операционных усилителей

При выборе ОУ следует руководствоваться параметрами, отличающими их и определяющими свойства устройства в целом. ОУ характеризуют приведенные ниже параметры [10—15].

1. Коэффициент усиления по напряжению К_{У (/}:

Это отношение изменения выходного напряжения к вызвавшему его изменению входного напряжения без учета влияния обратной связи, равное произведению К, всех его каскадов. Эта безразмерная величина достигает более 10⁷. Следует отличать ее от усиления контура, зависящего от частоты (рис. 4.2). Для разделения этих понятий будем использовать обозначение W (co), где со = 2л/. Статический коэффициент ОУ — это значение этой функции от нуля: К_уи = ИДО).

• 2. Частота единичного усиления f_x — это значение частоты выходного сигнала, при котором усиление ОУ падает до единицы: ИД2л/_а) = 1. В пропорциональном усилителе с резисторными обратными связями произведение полосы равномерного усиления на коэффициент этого усиления постоянно и равно Д данного ОУ.
• 3. Максимальное выходное напряжение Н_{вых МАКС} — максимальное значение выходного напряжения, при котором не возникает ограничений сигнала. Этот параметр зависит от напряжения питания и сопротивления нагрузки.
• 4. Скорость нарастания выходного напряжения V_{v вых} — отношение изменения выходного напряжения от 10 до 90% номинального значения ко времени, за которое произошло это изменение. Она характеризует скорость отклика ОУ на ступенчатое изменение сигнала на входе; при измерении ОУ охватывается ООС с общим коэффициентом усиления от 1 до 10.
• 5. Напряжение смещения U_CM — абсолютное значение напряжения, которое необходимо подать на вход ОУ, чтобы на выходе напряжение было равно нулю.
• 6. Входные токи /_вх — токи, протекающие через входные контакты ОУ. Эти токи обусловлены базовыми токами входных транзисторов (или токами утечки затворов полевых транзисторов). Входные токи дополнительно нагружают источник сигнала, проходя через его внутреннее сопротивление.
• 7. Разность входных токов Д/_вх. Входные токи могут отличаться на 10—20%.
• 8. Дрейф напряжения смещения ДU_CM (или ДU_CM / АТ). Изменения параметра с изменением температуры называют дрейфом. Приводят также изменения параметров с течением времени. Обычно величина изменения параметра за один месяц соизмерима с дрейфом на 1 °C.
• 9. Дрейф разности входных токов ДД1_вх (или ДД/_вх / ДТ, дрейф величины по п. 8).
• 10. Максимальное входное напряжение U_BX — напряжение, прикладываемое между входными выводами ОУ, превышение которого ведет к выходу параметров за установленные границы или разрушению прибора.
• 11. Максимальное синфазное входное напряжение U_{BX сф} — наибольшее значение напряжения, прикладываемого одновременно к обоим входным выводам ОУ относительно нулевого потенциала, превышение которого нарушает работоспособность прибора.
• 12. Коэффициент ослабления синфазного сигнала Ко_С сф — отношение коэффициента усиления (КУ) напряжения, приложенного между входами ОУ, к КУ общего для обоих входов напряжения.
• 13. Выходной ток /_вых — максимальное значение выходного тока ОУ, при котором гарантируется работоспособность прибора. Это значение определяет минимальное значение сопротивления нагрузки К_и, которое часто приводится вместо значения /_вых.
• 14. Коэффициент подавления влияния источника питания К_вип — приведенная к входу чувствительность выходного напряжения к изменению напряжения источников питания.
• 15. Спектральная плотность шума, приведенного к входу в заданной полосе е_п (нВ/Гц^½).

Для всех параметров могут быть указаны максимальные, минимальные и типовые значения. Для применения ОУ достаточно знать максимальные значения параметров, которые целесообразно снижать (п. 5—9, 15), и минимальные значения параметров, которые целесообразно повышать (п. 1—8, 10—14).