Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

17. Если В схеме фиг. 3.21, а R- 190 кОм, то чему равно выходное напряжение Увых при постоянном напряжении Уг = = -2 мВ?

18. Если постоянное напряжение Уг = -3 мВ, а R - Ъ кОм в схеме, показанной на фиг. 3.21,6, то чему равно выходное напряжение Увых?

19. В каких пределах можно изменять коэффициент усиления по напряжению Кос схемы фиг. 3.21,6, если сопротивление R можно подстраивать от О до 200 кОм?

Следующие четыре задачи относятся к схеме, показанной на фиг. 3.21, а, при входном напряжении, имеющем форму, представленную на фиг. 3.21, е. ОУ предварительно настроен на нуль, его характеристики приведены на фиг. 3.1.

20. Изобразите форму выходного напряжения вых, если постоянные напряжения питания равны --15 и -15 В, сопротивление R настроено на 90 кОм, а i?n = 2 кОм.

21. Изобразите форму выходного напряжения Увых, если напряжения питания составляют ±15 В, сопротивление R установлено на 140 кОм, а Rs-X кОм.

22. Для условий задачи 20 изобразите форму выходного сигнала Увых, если напряжения питания уменьшены с ±15 до ±7,5 В. Значения R к R остаются теми же, что и в задаче 20.

23. Для условий задачи 21 изобразите форму выходного сигнала Увых для случая, когда сопротивление нагрузки R уменьшено до 200 Ом.

Следующие три задачи относятся к схеме фиг. 3.21,6, работающей при входном сигнале, показанном на фиг. 3.21, г. ОУ предварительно настроен на нуль и имеет характеристики, представленные на фиг. 3.1.

24. Изобразите форму выходного сигнала Увых, если напряжения питания составляют ±15 В, сопротивление R установлено на нуль, а i?h - 2 кОм.

25. Изобразите форму выходного сигнала Увых, если напряжения питания равны ±5 В, сопротивление R установлено на нуль, а i?h = 2 кОм.

26. Нарисуйте форму выходного сигнала

fвых для случая,

когда напряжения питания равны ±15 В, сопротивление R установлено на нуль, а R - 200 Ом.

27. Обратимся к фиг. 3.21, а. Изобразите форму выходного напряжения, если входной сигнал имеет форму, представленную на фиг. 3.21,, i? = 40 кОм, i?h = 2 кОм, напряжения питания составляют ±15 В, а ОУ имеет характеристики, показанные на фиг. 3.1.

28. Решите предыдущую задачу, используя вместо указанной в ней схемы схему, показанную на фиг. 3.21,6. Значения R, Rn и напряжений питания при этом не изменяются.



Глава 4

КОМПЕНСАЦИЯ СДВИГОВ)

Реальный ОУ в отличие от гипотетического идеального имеет на выходе некоторое постоянное напряжение, называемое выходным напряжением сдвига, даже в том случае, когда оба его-входа заземлены. Такой выходной сдвиг является напряжением ошибки и обычно нежелателен. Предметом обсуждения данной главы являются причины возникновения и средства устранения выходных напряжений сдвига. Здесь мы ознакомимся с параметрами, которые дадут возможность предсказывать максимальное напряжение сдвига в схеме конкретного ОУ. Материал данной главы позволит понять причины дрейфа и дать его количественные оценки при изменениях напряжений питания ОУ и температуры.

4.1. Входное напряжение сдвига Кх.сдв

Входное напряжение сдвига Увх. сдв определяется как величина напряжения, которое требуется приложить между входами 1 VI 2 ОУ с тем, чтобы привести выходное напряжение к нулю. В предыдущей главе мы принимали, что в идеальном случае при дифференциальном входном напряжении 1/вх.д = 0 выходное напряжение сдвига Увых. сдв, как показано на фиг. 4.1, также равно 0. Однако на практике всегда на выходе имеется некоторое конечное напряжение. Увых-сдв, обусловленное разбалансами внутри схемы ОУ. Эти разбалансы возникают из-за того, что транзисторы входного дифференциального каскада ОУ проводят несколько различные коллекторные токи даже в. том случае, если их базы имеют одинаковый потенциал. Поэтому на выходе первого каскада появляется дифференциальное напряжение, которое затем усиливается и может увеличиться за счет дополнительных разбалансов в последующих каскадах. Общим результатом этих разбалансов является выходное на-

*) В отечественной литературе употребляется чаще термин «смещение».. Однако применение его в книге создало бы путаницу. - Прим. ред.

2) В отечественной литературе принят термин «приведенное к входу смещение (сдвиг)».- Ярыл«. ред.



пряжение сдвига Увых.сдв- Если к входам 1 и 2 приложить некоторое небольшое постоянное напряжение соответствующей полярности, то оно будет уменьшать напряжение на выходе. Величина дифференциального входного напряжения соответствующей полярности, которая требуется для уменьшения выходного напряжения до нуля, есть входное напряжение сдвига Увх. сдв. Когда выходное напряжение приведено к нулю путем подачи на вход напряжения соответствующей величины и полярности, про схему говорят, что у нее настроен (установлен) нуль, или она сбалансирована. При этом необходимое входное напряжение сдвига Увх. сдв может иметь на входе / по отношению ко входу 2

Фиг. 4.1. Идеальный случай. 1вых. сдв = 0.


как положительную, так и отрицательную полярность. Это означает, что до установки нуля выходное напряжение сдвига может быть как положительным, так и отрицательным относительно земли.

На фиг. 4.2 показаны схемы, которые обычно применяют для установки нуля усилителей в режиме инвертирования. Эквивалентные им схемы для неинвертирующих усилителей представлены на фиг. 4.3. Потенциометр в каждой из этих схем можно настроить таким образом, чтобы обеспечить постоянное входное напряжение с величиной и полярностью, необходимыми для приведения выхода к нулю. Крайние выводы потенциометров подключаются, как показано на рисунках, к положительному и отрицательному источникам питания. В некоторых операционных усилителях, например типа 748, 777, 201, 741) и др. (см. приложение 4), предусмотрены выводы для установки нуля. Изготовители рекомендуют подключать потенциометр между выводами «балансировка», как показано на фиг. 4.4. При условии что коэффициент усиления с обратной связью Кос не слишком велик, регулировкой этого потенциометра можно настроить выход усилителя на нуль.

) Обычно ОУ типа 741 имеют характеристики, данные в приложении 8. Различные фирмы - изготовители ОУ обозначают их по-разному. Приведем «екоторые из этих обозначений: [хА741 (Fairchild), МС1741 (Motorola), LM741 <National Semiconductor), RM741 (Raytheon), !xA741 (Signetics),



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106