78412 Laboratorium Elektroniki cz I 0

236

Charakterystyka ta przechodzi przez zero (tzn. U₀ = 0 dla U_id = 0), jej nachylenie odpowiada różnicowemu wzmocnieniu napięciowemu z otwartą pętlą, a maksymalne osiągalne wartości napięcia wyjściowego są o ok. 1 V mniejsze od napięć zasilających wzmacniacz.

W rzeczywistym wzmacniaczu operacyjnym w wyniku niesymetrii wejściowego stopnia różnicowego pojawia się jednak przesunięcie charakterystyki statycznej o wartość Uio zwaną wejściowym napięciem niezrównoważenia. Pojęciowo jest to wartość napięcia, jaką należałoby doprowadzić różnicowo pomiędzy wejścia wzmacniacza, aby sprowadzić jego napięcie wyjściowe do zera. Bezpośredni pomiar na podstawie tej definicji (rys. 13.3a) nastręczałby jednak wielu trudności związanych z koniecznością regulacji napięć w zakresie miliwoltów. Pomiar po stronie napięcia wyjściowego jak na rys. 13.3b także nie jest rozwiązaniem, ponieważ np. przy K_ud = 10⁵, a Uio rzędu 1 mV otrzymujemy U₀ = K_ud. Uio = 100 V, co oznacza, że dla tych typowych wartości woltomierz z rysunku 13.3b zmierzyłby napięcie nasycenia wzmacniacza (o wartości bliskiej U_cc)«

Rys. 13.3. Możliwe do rozpatrzenia układy pomiarowe wejściowego napięcia niezrównoważenia U|₀

W praktycznych układach pomiarowych należy zatem ograniczyć wzmocnienie wzmacniacza. Najprościej można to zrealizować w układzie z pełnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym (rys. 13.3c), gdzie woltomierz wskazuje wprost wartość Uio-Gdybyśmy jednak nie rozporządzali woltomierzem mierzącym dokładnie wartości rzędu 1 mV, wzmocnienie wzmacniacza można ograniczyć mniej radykalnie, np. do

powered by

I

²³⁷    I Mi siół

wartości równej 100 (rys. 13.3d) lub 1000, kiedy to pomiar napięcia rzędu woltów lub ułamków wolta można wykonać prostym przyrządem uniwersalnym.

Wpółczynnik wpływu napięcia zasilania

Wpływ napięć zasilających na charakterystykę przejściową wzmacniacza operacyjnego jest definiowany najczęściej jako tzw. współczynnik wpływu napięcia zasilania SVRR

SVRR =

AU.o
*^Ucc	. V

określający liczbowo przyrost wejściowego napięcia niezrównoważenia odpowiadający zmianie napięcia zasilającego o 1 V. Typowa wartość to 20 pV/V. Pomiaru można dokonać w układzie z rys. 13.3c lub d, zmieniając napięcie zasilania U_cc.

Także w jednym z tych układów byłoby można, zmieniając temperaturę otoczenia, zmierzyć współczynnik cieplny wejściowego napięcia niezrównoważenia definiowany jako:

K

a

^uio AT

określający liczbowo przyrost AUio odpowiadający zmianie temperatury o 1 K. Przykładowa wartość tego współczynnika to 10 pV/K.

Rys. 13.4. Układ do pomiaru prądów zasilających i mocy pobieranej przez wzmacniacz operacyjny z zasilacza