Elektronika W Zad cz 3

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ

A,j

CMRR Ech* U cm

h'M

k_u

Rb Ri, R« r R,

Ro, R»y SEM SPM SR SVRR t

U_d, Ud Ui, u,

U on,

Uo, u₀WO Y Z

Transmitancja napięciowa loru sprzężenia zwrotnego Wyznacznik macierzy admitancyjnej układu

Dopełnienie algebraiczne elementu Y₀ macierzy admitancyjnej układu Pulsacja (częstotliwość kątowa) sygnału zmiennego w = 2nf, [rd/s] = [1/sJ Kondensator, pojemność kondensatora

Współczynnik tłumienia sygnału wspólnego (ang. common modę rejection ratio) Wejściowe napięcie wspólne (ang. common modę = tryb wspólny)

Częstotliwość sygnału, [1/sekJ = [Hz]

Wejście odwracające (ang. - inverting input)

Wzmocnienie wspólne Wzmocnienie różnicowe Wzmocnienie prądowe Wzmocnienie mocy

Wzmocnienie napięciowe, transmitancja napięciowa

Cewka indukcyjna, indukcyjność cewki

Wejście nieodwracające (ang. - non-inverting input)

Moc czynna [W] ł-adunek elektryczny Rezystor, wartość rezystancji

Rezystancja wejściowa, rezystancja wewnętrzna źródła Rezystancja obciążenia (ang. load = obciążenie)

Rezystancja wyjściowa Siła elektromotoryczna Siła prądomotoryczna

Maksymalna szybkość zmian napięcia wyjściowego (ang. siew rate\ [V/ps] Współczynnik tłumienia wpływu napięć zasil. (ang. supply voltage rejection ratio) Czas

Napięcie różnicowe, stałe lub zmienne Napięcie wejściowe, stałe lub zmienne Amplituda zmiennego napięcia wyjściowego u₀Napięcie wyjściowe, stałe lub zmienne Wzmacniacz operacyjny Admitancja (przewodność)

Impcdancja (zespolona lub operatorowa)

W Ciązyński-ELEKTRONIKA w ZADANIACH Część 5 Idealne wzmacniacze operacyjne w zastosowaniach liniowych

Mi sio!

CZĘSC 5. IDEALNE WZMACNIACZE OPERACYJNE

W ZASTOSOWANIACH LINIOWYCH

W5 WPROWADZENIE

W tej części zbioru zostaną przedstawione zadania na temat obliczeń wartości prądów i napięć, oraz parametrów takich jak wzmocnienie (prądowe i napięciowe), rezystancja (lub impedancja, wejściowa i wyjściowa), oraz częstotliwości charakterystyczne w układach zbudowanych przy wykorzystaniu scalonych wzmacniaczy operacyjnych (WO). Ponieważ współczesne wzmacniacze operacyjne mają parametry bardzo zbliżone do parametrów idealnego wzmacniacza napięciowego będziemy dla prostoty zakładać, że zastosowane w analizowanych układach wzmacniacze to „idealne wzmacniacze operacyjne". Takie podejście znacznie upraszcza analizę, a uzyskane wyniki są obarczone błędem, który' w większości przypadków może być całkowicie pominięty. Wpływ parametrów rzeczywistych WO będzie analizowany w zadaniach przygotowywanej następnej części zbioru. Aby jednak Czytelnik już teraz zdawał sobie w pełni sprawę z zakładanych uproszczeń, zaczniemy od omówienia podstawowych parametrów rzeczywistego wzmacniacza operacyjnego i dopiero na tle precyzyjnych definicji tych parametrów wprowadzimy pojęcie idealnego wzmacniacza operacyjnego.

W literaturze przedmiotu przeważają oznaczenia i terminy pochodzące z języka angielskiego, dlatego są one stosowane i wyjaśniane także w tym zbiorze.

W5.1 Wzmacniacz operacyjny i jego parametry

Wzmacniacz operacyjny (ang. operational amplifier, op amp, O A) to kilkustopniowy napięciowy, różnicowy wzmacniacz prądu stałego (a więc wzmacniacz o sprzężeniach bezpośrednich), o bardzo dużym wzmocnieniu, przeznaczony do pracy z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Nazwę wzmacniacza uzasadnia fakt, że w zależności od charakteru układu sprzężenia zwrotnego wzmacniacz pozwala na dokonanie na sygnałach wejściowych operacji matematycznych takich jak np. sumowanie i odejmowanie, całkowanie i różniczkowanie, mnożenie i dzielenie, a także umożliwia uzyskanie nieliniowych charakterystyk przejściowych.

Rys. W5.1. Wzmacniacz operacyjny

WO jak każdy wzmacniacz różnicowy ma wejście symetryczne, czyli posiada dwa zaciski wejściowe:

• oznaczane znakiem (-) i symbolem II (ang. inverting input) wejście odwracające. Podane na to wejście napięcie stałe pojawia się na wyjściu wzmocnione z przeciwnym znakiem, a podane napięcie zmienne pojawia się na wyjściu wzmocnione z fazą przeciwną do napięcia wejściowego;

• oznaczane znakiem (+) i symbolem NI (ang. non-inverting input) wejście nieodwracające. Podane na to wejście napięcie stałe pojawia się na wyjściu wzmocnione z zachowaniem znaku, a podane napięcie zmienne pojawia się na wyjściu wzmocnione w fazie zgodnej z fazą napięcia wejściowego.

-9-