Проектирование и расчет усилителей

 


 


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»


 

кафедра «Информационно-измерительная техника и технологии»

 

 

 

гр. 313016

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к курсовой работе

 

Проектирование и расчет усилителей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил

 

Принял

Фамилия И. О.

 

Фамилия И. О.


 

 

 

 

 

 

2010

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Целью курсовой работы являлось закрепление на практике изученных теоретических положений курса «Cхемотехника аналоговых и цифровых устройств», расчет и моделирование заданных схем.

В первом разделе курсовой работы раскрывается понятие электронного усилителя, приводится принцип его работы, рассматриваются различные типы электронных усилителей и их параметры и характеристики.

Во втором разделе рассматриваются различные виды обратных связей в усилителях и результаты из воздействия на работу электронных схем.

Третий раздел посвящен описанию и анализу электронных усилителей на основе биполярных транзисторов. В этом разделе также проводится сравнительный анализ параметров усилителей с различным включением транзисторов в схемах, рассматриваются вопросы температурной стабилизации.

В четвертом разделе анализируется состав, параметры, характеристики операционных усилителей.

В пятом разделе выполнен расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе в соответствии с техническим заданием.

В шестом разделе выполнен расчет усилителя низкой частоты на основе операционного усилителя.

В седьмом разделе выполнен расчет параллельного сумматора на операционном усилителе.

В восьмом разделе представлены результаты моделирования схем, рассчитанных в предыдущих разделах.

1 ПОНЯТИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ПАРАМЕТРЫ, ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЕЙ

 

Электронный усилитель [1,2,4,7] позволяет преобразовывать входные электрические сигналы в сигналы большей мощности на выходе без существенного искажения их формы. Эффект увеличения мощности возможен при наличии в устройстве некоторого внешнего источника, энергия которого используется для создания повышенной мощности на выходе. Этот источник энергии, преобразуемой усилителем в энергию усиленных сигналов, называется источником питания.

Энергия источника питания преобразуется в энергию полезного сигнала при помощи усилительных, или активных элементов. Устройство, являющееся потребителем усиленных сигналов, называют нагрузкой усилителя, а цепь усилителя, к которой нагрузка подключена, – выходной цепью, или выходом усилителя. Источник входного сигнала, который нужно усилить, называется источником сигнала, или входным источником или генератором, а цепь усилителя, в которую вводят входной сигнал, называется входной цепью, или входом усилителя.

Любой усилитель модулирует энергию источника питания входным управляющим сигналом. Этот процесс осуществляется при помощи управляемого нелинейного элемента.

Обобщенная структурная схема усилительного устройства приведена на рисунке 1.1. Для обеспечения усиления сигнала усилитель (У), последовательно с которым соединен источник питания Еп, должен включать в себя нелинейный элемент, управляемый входным электрическим сигналом U1. К входной (управляющей) цепи усилителя подключен источник ЕС усиливаемого сигнала (при этом Zc – комплексное значение внутреннего сопротивления источника), а к выходной – нагрузочное устройство с сопротивлением Zн.

Рисунок 1.1 – Обобщенная структурная схема усилительного устройства

 

Усилительные устройства находят очень широкое применение. Они являются основными узлами различной электронной аппаратуры, широко используются в устройствах автоматики и телемеханики, в следящих, управляющих и регулирующих системах, счетно-решающих и вычислительных машинах, контрольно-измерительных приборах и т.п.

Деление усилителей на типы обычно осуществляют по назначению усилителя, характеру входного сигнала, полосе и абсолютному значению усиливаемых частот, виду используемых активных элементов.

По своему назначению усилители условно делятся на усилители напряжения, усилители тока и усилители мощности.

В усилителях мощности в отличие от усилителей напряжения и тока требуется обеспечить в нагрузке заданный или максимально возможный уровень мощности сигнала. Ниже будут приведены необходимые соотношения, характеризующие усиление напряжения, тока и мощности.

В зависимости от характера входного сигнала различают усилители гармонических (непрерывных) сигналов и усилители импульсных сигналов. К первой группе относятся устройства для усиления непрерывных электрических сигналов, гармонические составляющие которых изменяются много медленнее всех нестационарных процессов в цепях усилителя. Ко второй группе усилителей относятся устройства для усиления электрических импульсов различной формы и амплитуды с допустимыми искажениями их формы. В этих усилителях входной сигнал изменяется настолько быстро, что процесс установления колебаний является определяющим при нахождении формы выходного сигнала. В пределах данного курса мы будем изучать усилители гармонических сигналов.

Полоса и абсолютные значения усиливаемых частот позволяют разделить усилители на следующие типы.

Усилители постоянного тока [4] (УПТ) предназначены для усиления электрических колебаний в пределах от низшей частоты fн, равной нулю, до верхней рабочей частоты fв усилителя, составляющей нередко десятки и сотни килогерц. Эти усилители широко применяются в измерительной аппаратуре, устройствах автоматики и вычислительной техники. Они позволяют усиливать как переменные составляющие сигнала, так и его постоянную составляющую.

Усилители переменного тока предназначены для усиления лишь переменных составляющих входного сигнала. В зависимости от граничных значений рабочего диапазона частот усилители переменного тока могут быть низкой и высокой частоты. Для усилителей низкой частоты [1,4] (УНЧ) справедливо неравенство fв – fн >> fн. Частотный спектр (УНЧ) лежит в пределах от десятков герц до десятков (сотен) килогерц.

По ширине полосы усиливаемых частот выделяют избирательные усилители, усиливающие электрические сигналы в узкой полосе частот fв/fн < 1,1. За пределами этой полосы усиление резко падает. Эти усилители могут использоваться как на низких, так и на высоких частотах и выступают в качестве своеобразных частотных фильтров, позволяющих выделить (или подавить) заданный диапазон частот электрических колебаний. Узкая полоса частотного диапазона во многих случаях обеспечивается применением в качестве нагрузки таких усилителей одного или нескольких колебательных (резонансных) контуров. В связи с этим избирательные усилители часто называют резонансными, или полосовыми.

Широкополосные усилители предназначены для усиления сигналов в устройствах импульсной связи, радиолокации и телевидения. Во многих случаях усиленные сигналы воспроизводятся на экране электронно-лучевой трубки и регистрируются визуально. Поэтому часто широкополосные усилители называют видеоусилителями. Помимо своего основного назначения, эти усилители с успехом используются также в устройствах автоматики, и вычислительной техники.

По роду применяемых активных элементов усилители делятся на транзисторные, магнитные, диодные, ламповые, параметрические и др. В качестве активных элементов в настоящее время в усилителях чаще используются полевые или биполярные транзисторы либо интегральные схемы. Широко применявшиеся ранее усилительные лампы в разработке новой усилительной аппаратуры практически не используются. Значительно реже, чем транзисторы и интегральные схемы, применяются активные элементы в виде нелинейных емкостей или индуктивностей и специальные типы полупроводниковых диодов.

Важнейшими техническими показателями усилителя [1,2,4,6,7] являются коэффициенты усиления (по напряжению, току и мощности); входное и выходное сопротивления; выходная мощность; коэффициент полезного действия; номинальное входное напряжение (чувствительность); диапазон усиливаемых частот; динамический диапазон амплитуд и уровень собственных помех; показатели, характеризующие нелинейные, частотные и фазовые искажения усиливаемого сигнала.

При последовательном соединении нескольких усилительных устройств произведение их коэффициентов усиления определяет общий коэффициент усиления системы, т.е.

Кобщ = К1 К2…. . Кn.

(1.1)


 

Коэффициент усиления, вычисленный по формуле (1.1), представляет собой безразмерную величину. Учитывая, что в современных усилительных схемах коэффициент усиления, выраженный в безразмерных единицах, получается довольно громоздким числом, в электронике получил распространение способ выражения усилительных свойств в логарифмических единицах – децибелах (дБ). Коэффициент усиления по мощности, выраженный в децибелах, равен

KP [дБ] = 10 lg (P2/P1) = 10 lg KP.

(1.2)


Входное и выходное сопротивления – важнейшие параметры усилительных устройств. Их значения должны учитываться при согласовании усилительного устройства как с источником входного сигнала (датчиком), так и с нагрузкой. В общем виде значения входного и выходного сопротивлений носят комплексный характер и являются функцией частоты.

Выходная мощность усилителя может быть определена по формуле

Pвых = Uвых2 / Rн.

(1.3)


Значительно увеличить выходную мощность усилителя нельзя, так как при большом выходном напряжении появляются искажения усиливаемого сигнала за счет нелинейности характеристик усилительных элементов. Поэтому вносится понятие номинальной выходной мощности. Это наибольшая выходная мощность, при которой сигнал не искажается.

КПД усилителя можно определить по следующей формуле:

η = Pвых / Pист.

(1.4)


Уровень собственных шумов [4] состоит из следующих составляющих: тепловые шумы при нагревании сопротивлений, емкостей; шумы усилительных элементов; шум за счет пульсаций источника питания.

Искажения усилителя возникают за счет нелинейности характеристик транзисторов. Искажения проходят за счет появления в спектре сигнала высших гармонических составляющих и характеризуются коэффициентом нелинейных искажений (коэффициентом гармоник).

Амплитудная характеристика (АХ) – зависимость амплитуды (действующего значения) выходного напряжения усилителя от амплитуды (действующего значения) его входного напряжения на некоторой неизменной частоте сигнала (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – АХ усилителя

 

Амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) называется зависимость модуля коэффициента усиления К усилителя от частоты входного сигнала f (либо от круговой частоты w = 2 p f).

Примерный вид частотной характеристики изображен на рисунке 13.

 

Рисунок 1.3 – АЧХ и ФЧХ усилителя

 

Фазочастотной характеристикой (ФЧХ) называют зависимость фазового сдвига выходного сигнала относительно входного от частоты входного сигнала. Типичный вид фазовой характеристики показан на рисунке 1.3.

2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБРАТНОЙ  СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ

 

Обратной связью [4, 7, 9] называется эффект подачи части выходного напряжения усилителя на его вход. Разработка в 1927 году принципов обратной связи (ОС) позволило резко изменить важнейшие параметры усилителей , поэтому в настоящее время ОС является неотъемлемой частью любого высококачественного усилителя.

Рисунок 2.1 - Структура обратной связи

 

В общем виде структурная схема усилителя с обратной связью представлена на рисунке 2.1. Напряжение с выхода усилителя, имеющего коэффициент усиления К, подается на вход звена обратной связи. Выходное напряжение звена обратной связи подается на вход усилителя, где алгебраически суммируется со входным напряжением. В результате реальное напряжение на входе усилителя составляет величину:

U1 = Uвх ± Uос

Отсюда коэффициент усиления усилителя, охваченного обратной связью:

Кс = Uвых/Uвх = К/(1 ± Кγ)

Выражение в знаменателе "1 ± Кγ" называется глубиной обратной связи и показывает во сколько раз изменяется коэффициент усиления под влиянием ОС.

Знак "+" соответствует отрицательной обратной связи (ООС), которая уменьшает коэффициент усиления усилителя. Особенностью ООС является то, что при больших К значение К >> 1 и выражение для коэффициента усиления усилителя, охваченного отрицательной обратной связью принимает вид:

Кс »1/γ

т.е. определяется только свойствами звена обратной связи. Это свойство обратной связи часто используется в многочисленных схемах аналоговой электроники.

Знак " – " указывает на наличие в усилителе положительной обратной связи (ПОС). Нетрудно увидеть, что при этом происходит увеличение коэффициента усиления.

Все обратные связи можно подразделяются по способу съема сигнала обратной связи на выходе усилителя и по способу введения сигнала на входе. На рисунке 2.2 показана последовательная обратная связь, когда сигнал обратной связи подается на вход последовательно со входным напряжением.

Рисунок 2.2 - Последовательная обратная связь

 

Если выход звена обратной связи подключается параллельно входу усилителя (рисунок 2.3) , то обратная связь считается параллельной и выходной ток звена обратной связи алгебраически суммируется со входным током усилителя.

Рисунок 2.3 – Параллельная обратная связь

 

В зависимости от способа съема сигнала можно выделить обратную связь по напряжению (рисунок 2.4), когда сигнал обратной связи Uос пропорционален напряжению на нагрузке усилителя. Если снимать сигнал с шунта, как показано на рисунке 2.5, то в усилителе реализуется обратная связь по току.

Если усилитель и звено обратной связи содержат только активные элементы, то считается, что обратная связь частотно-независимая.

Наличие реактивных элементов в звене обратной связи делает коэффициент передачи усилителя комплексным и обратная связь становится частотно-зависимой, за счет чего может существенно изменится вид амплитудно-частотной фазочастотной характеристики усилителя.

Рисунок 2.4 - Усилитель с ООС по напряжению

Рисунок 2.5 - Обратная связь по току

 

Обратная связь может охватывать весь усилитель или один каскад. В последнем случае обратная связь называется местной. Иногда обратная связь является неотъемлемым свойством усилителя (например, за счет паразитных связей) или отдельных усилительных элементов. В этом случае ОС называется внутренней.

 

3 УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ  НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

 

В усилителях на биполярных транзисторах используется три схемы подключения транзистора [4]: 

-с общей базой;

-с общим эмиттером;

-с общим коллектором [1,3].

Рисунок 3.1 – Усилительный каскад на биполярном транзисторе с общим эмиттером

 

Основными элементами схемы (рисунок 3.1) являются источник питания Ек, транзистор Т, и резистор Rк. Эти элементы образуют главную цепь усилительного каскада, в которой за счет протекания управляемого по цепи базы коллекторного тока создается усиленное переменное напряжение на выходе схемы. Конденсаторы Ср1 и Ср2 являются разделительными.

Конденсатор Ср1 исключает шунтирование входной цепи каскада цепью источника входного сигнала по постоянному току, что позволяет, во-первых, исключить протекание постоянного тока через источник входного сигнала по цепи Ек – R1 – Rг  и, во-вторых, обеспечить независимость от внутреннего сопротивления этого источника Rг напряжения на базе Uбп в режиме покоя. Функция конденсатора Ср2 сводится к пропусканию в цепь нагрузки переменной составляющей напряжения и задержанию постоянной составляющей. Резисторы R1, R2 используются для задания режима покоя каскада. Резистор R1 предназначен для создания цепи протекания тока Iбп (ток базы покоя). Совместно с R2 резистор R1 обеспечивает исходное напряжение на базе Uбп относительно зажима «+» источника питания.

Резистор Rэ является элементом отрицательной ОС, предназначенным для стабилизации режима покоя каскада при изменении температуры. Конденсатор Сэ шунтирует резистор Rэ по переменному току, исключая тем самым проявление отрицательной ОС в каскаде по переменным составляющим. Отсутствие Сэ привело бы к уменьшению коэффициентов усиления.

В итоге каскад с ОЭ обладает следующими свойствами:

1) позволяет получить наиболее  высокий Ku и большой Ki.

2) имеет невысокое входное и  относительно большое выходное сопротивление

3) имеет более узкий диапазон  частот, в котором обеспечивается  равномерное усиление, по сравнению с усилительным каскадом с ОБ.

4) вносит фазовый сдвиг 1800 в диапазоне средних (рабочих) частот.

Схему (рисунок 3.2) называют эмиттерным повторителем, вследствие того, что ее выходное напряжение, снимаемое с эмиттера транзистора, близко по величине к входному напряжению и совпадает с ним по фазе.

Резистор Rэ в схеме выполняет те же функции, что и Rк в схеме с ОЭ - создание Uвых за счет протекания Iэ, управляемого по цепи базы. R1, R2 задают режим покоя каскада, часто R2 не вводят для того, чтобы увеличить входное сопротивление.

 

 

 

Рисунок 3.2 – Усилительный каскад на биполярном транзисторе с общим коллектором

 

Высокое Rвх — основное достоинство схемы с ОК, поэтому схему с ОК применяют для согласования с источником сигнала, обладающим высоким внутренним сопротивлением.

Выходное сопротивление мало - (10…50) Ом.

Это свойство используют, когда необходимо решить задачу согласования выходной цепи усилителя с низкоомным сопротивлением нагрузки. При этом каскад ОК применяют в качестве выходного каскада усилителя.

Влияние разделительных конденсаторов на частотную характеристику полностью аналогично влиянию соответствующих конденсаторов в каскаде с ОЭ. Они полностью определяют вид низкочастотной части АЧХ каскада.

Важной особенностью эмиттерного повторителя является то, что его входное сопротивление резко уменьшается при повышенной частоте. Это обусловлено инерционностью процессов в базе транзистора, а также наличием коллекторной и нагрузочной емкостей.

Таким образом, для каскадов с ОК характерны:

1) высокое входное сопротивление, значение которого достаточно стабильно.

2) большой коэффициент усиления по току.

3) стабильный коэффициент усиления по напряжению, близкий к единице.

4) малое выходное сопротивление.

5) отсутствие в рабочем диапазоне частот фазового сдвига между входным и выходным напряжениями.

Рисунок 3.3 – Усилительный каскад на биполярном транзисторе с общей базой

 

Элементы Rэ и Eэ обеспечивают ток покоя Iэп. Остальные элементы выполняют те же функции, что и в каскаде ОЭ. Допускается использование ОБ (рисунок 3.3) без источника Eэ.

В итоге каскад с ОБ обладает следующими свойствами:

1) малые нелинейные искажения

2) хорошие частотные и переходные  характеристики

3) низким входным и высоким  выходным сопротивлениями

4) коэффициентом усиления по  току меньше 1

5) коэффициент усиления по напряжению  зависит от сопротивления нагрузки.

 

4 ПОНЯТИЕ, ПАРАМЕТРЫ И  ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

 

Операционный усилитель [1,3] (ОУ) предназначен для выполнения различных операций над аналоговыми величинами при работе в схеме с отрицательной обратной связью (ОС). При этом под аналоговой величиной подразумевается непрерывно изменяющееся напряжение или ток.

Приведенное определение относится к устройствам, появившимся в конце 40-х годов, когда начали моделировать математические операции с помощью ламповых усилителей постоянного тока с отрицательной ОС.

Рисунок 4.1 – Условное обозначение ОУ в схемах

 

В настоящее время ОУ – усилитель постоянного тока с полосой пропускания в несколько мегагерц с непосредственной связью между каскадами (т. е. без разделительных конденсаторов), с большим коэффициентом усиления, высоким входным и малым выходным сопротивлениями, а также с низким уровнем шума при хорошей температурной стабильности, способный устойчиво работать при замкнутой цепи ОС.

Входной каскад устройства выполняется в виде дифференциального усилителя, поэтому он имеет два входа и реагирует на разность приложенных к ним напряжений, т.е. на дифференциальный сигнал.

Современный ОУ содержит значительное число компонентов, в частности, несколько десятков транзисторов, находящихся в миниатюрном кремниевом кристалле. Все соединения между компонентами осуществляются с помощью литографической техники в процессе производства, что резко снижает вероятность повреждения внутренних соединений по сравнению с выполненными пайкой.

По габаритным размерам и стоимости ОУ мало отличаются от отдельно взятого транзистора. Реализация различных устройств с применением ОУ значительно проще, чем на отдельных транзисторах, одновременно получается выигрыш в габаритных размерах и массе. Благодаря своим многосторонним возможностям ОУ вытесняет устройства на дискретных транзисторах и становится базовым (унифицированным) узлом в аналоговой схемотехнике.

Параметры и характеристики ОУ [4] можно условно подразделить на входные, выходные и характеристики передачи.

Интегральный ОУ имеет следующие основные параметры и характеристики:

1. Коэффициент усиления напряжения Kуи - отношение изменения выходного напряжения. В общем случае, коэффициент усиления ОУ, не охваченного обратной связью, равен произведению Kуи всех его каскадов. В настоящее время Kу некоторых усилителей по постоянному току превышает 3×106. Однако его значение уменьшается с ростом частоты входного сигнала, при этом суммарная амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) имеет столько изломов, сколько усилительных каскадов в ОУ. Каждый каскад на высоких частотах вносит фазовый сдвиг, который влияет на устойчивую работу ОУ, охваченного отрицательной обратной связью (ООС). Устойчивой работы усилительных каскадов ОУ добиваются введением частотной коррекции - внешних нагрузочных RC-цепей. Для стабилизации двухкаскадного усилителя обычно требуется одна цепь, трехкаскадного - две. Многие ОУ последних выпусков не требуют внешних цепей коррекции, так как в их схему уже введены необходимые элементы.

2. Частота единичного усиления f1 - значение частоты входного сигнала, при котором значение коэффициента усиления напряжения ОУ падает до единицы. Этот параметр определяет максимально реализуемую полосу усиления ОУ. Выходное напряжение на этой частоте ниже, чем для постоянного тока примерно в 30 раз.

3. Максимальное выходное напряжение Uвых.макс - максимальное значение выходного напряжения, при котором искажения не превышают заданного значения. В отечественной практике этот параметр измеряется +Uвых.макс относительно нулевого потенциала как в положительную, так и в отрицательную сторону. В зарубежных каталогах приводят значение максимального диапазона выходных напряжений, который равен 2Uвых. Выходное напряжение измеряется при определенном сопротивлении нагрузки. При уменьшении сопротивления нагрузки величина Uвых.макс уменьшается.

4. Скорость нарастания выходного  напряжения VUвых - отношение изменения Uвых от 10 до 90% от своего номинального значения ко времени, за которое произошло это изменение. Параметр характеризует скорость отклика ОУ на ступенчатое изменение сигнала на входе; при измерении ОУ охвачен ООС с общим коэффициентом усиления от 1 до 10.

5. Напряжение смещения Uсм - значение напряжения, которое необходимо подать на вход ОУ, чтобы на выходе напряжение было равно нулю. Операционный усилитель реализуется в виде микросхемы со значительным числом транзисторов, характеристики которых имеют разброс по параметрам, что приводит к появлению постоянного напряжения на выходе в отсутствие сигнала на входе. Параметр Uсм помогает разработчикам рассчитывать схемы устройств, подбирать номиналы компенсационных резисторов.

6. Входные токи Iвх - токи, протекающие через входные контакты ОУ. Эти токи обусловлены базовыми токами входных биполярных транзисторов и токами утечки затворов для ОУ с полевыми транзисторами на входе.

Входные токи, проходя через внутреннее сопротивление источника сигнала, создают падения напряжений, которые могут вызвать появление напряжений на выходе в отсутствие сигнала на входе.

7. Разность входных токов  . Входные токи могут отличаться друг от друга на 10…20%. Зная разность входных токов, можно легко подобрать номинал балансировочного резистора.

Все параметры ОУ изменяют свое значение - дрейфуют с изменением температуры. Особенно важными дрейфами являются:

8. Дрейф напряжения смещения DUсм

9. Дрейф разности входных токов DIвх.

10. Максимальное входное напряжение Uвх - напряжение, прикладываемое между входными контактами ОУ, превышение которого ведет к выходу параметров за установленные границы или разрушению прибора.

11. Максимальное синфазное входное  напряжение Uвх.сф - наибольшее значение напряжения, прикладываемого одновременно к обоим входным выводам ОУ относительно нулевого потенциала, превышение которого нарушает работоспособность прибора. В отечественной документации приводят модуль величины Uвх.сф, а в зарубежной - диапазон.

12. Коэффициент ослабления синфазного  сигнала Кос.сф - отношение коэффициента усиления напряжения, приложенного между входами ОУ, к коэффициенту усиления общего для обоих входов напряжения.

13. Выходной ток - максимальное значение  выходного тока ОУ, при котором  гарантируется работоспособность прибора. Это значение определяет минимальное сопротивление нагрузки. Очень важно при расчете комплексного сопротивления нагрузки учитывать, что при переходных процессах включения (выключения) ОУ значения емкостной или индуктивной составляющей сопротивления нагрузки резко изменяются, и при неправильном подборе нагрузки схема может выйти из строя.

Часто вместо значения Iвых в документации приводят минимальное значение сопротивление нагрузки Rн.мин. Большая часть ОУ, разработанных в последнее время, имеет каскад, ограничивающий величину входного тока при внезапном замыкании выходного контакта на шину источника питания или нулевой потенциал.

Конструкторы и технологи микросхем ОУ постоянно ищут способы улучшения основных параметров приборов: увеличения f1,VUвых и др. Применяя схемотехнические решения и вводя новые технологические приемы, стараются снизить значения “паразитных” параметров Uсм, Iвх, DIвх и их дрейфов, а также мощность, потребляемую прибором. Как правило, достичь максимального значения для всех параметров невозможно. Достижение максимального значения одного параметра часто осуществляется за счет ухудшения другого. Так, увеличение коэффициента усиления по напряжению влечет за собой снижение частотных свойств и наоборот.

Проектирование и расчет усилителей