имеет высокое входное сопротивление, внутреннюю

Микросхема К544УД1. Операционный усилитель (рис. 1.270)- имеет высокое входное сопротивление, внутреннюю частотную коррекцию и нормированный уровень шума. На входе усилителя включены полевые транзисторы VT4 и VT5. Ток через эти транзисторы задается генератором тока на транзисторе VT6, базовое опорное напряжение которого определяется транзистором VT7 в диодном включении. Для получения большого усиления напряжения в сток транзисторов VT4 и VT5 включены генераторы тока, которые образуют трансформатор тока (транзисторы VT1 — VT3). Ток через транзисторы . VT1 и VT2 можно менять внешним резистором, подключенным к выводам 1 и 8, что позволяет устанавливать на выходе ОУ нулевое постоянное напряжение. Выходной сигнал первого каскада подается через эмиттерный повторитель (VT8) на второй усилитель-ный каскад на транзисторе VT9, в коллекторной цепи которого включен генератор тока на транзисторе VT10. С коллектора транзистора VT9 сигнал снимается на эмиттерный повторитель. Нагрузкой этого повторителя является транзистор VT14. На транзисторах VT12 и VT13 образуется падение напряжения, необходимое для открывания транзисторов VT15 и VT18 выходного каскада. Для защиты выхода ОУ от короткого замыкания служат транзисторы VT16 и VT17, которые открываются при большом выходном токе и шунтируют выходное напряжение.

Зависимость коэффициента передачи усилителя от частоты показана на рис. 1.271. Частотная характеристика полной амплитуды выходного сигнала изображена на рис. 1.272. Температурные зависимости входных токов и их разности представлены на рис. 1.273.

Рис. 1.270 Рис. 1.271

Рис. 1.272 Рис. 1.273 Рис. 1.274 Рис. 1.275

Рис. 1.276 Рис. 1.277 Рис. 1.278 Рис. 1.279

Рис. 1.280 Рис. 1.281 Рис. 1.282 Рис. 1.283 Рис. 1.284

Изменение входного тока от напряжения питания с учетом различной температуры окружающей среды приведено на рис. 1.274. При изменении напряжения питания коэффициент усиления меняется по закону, изображенному на рис. 1.275. Зависимости напряжения смещения от температуры и напряжения питания даны на рис. 1.276 и 1.277. Изменение напряжения шума на выходе при различных напряжениях питания показано на рис. 1.278, а спектральная плотность шума — на рис, 1.279. Зависимость скорости нарастания выходного напряжения от емкости нагрузки приведена на рис. 1.280. На рис. 1.281 представлена зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки. На рис. 1.282 показана схема включения ОУ в качестве повторителя, а на рис. 1.283 — в качестве усилителя. Для балансировки выходного напряжения применяется схема рис. 1.284. Микросхем? К544УД2. Входной каскад усилителя (рис. 1.285) выполнен на полевых транзисторах VT10 и VT17. Эти транзисторы в истоке имеют генератор тока, образованный транзисторами VT21 и VT23. Нагрузкой полевых транзисторов являются транзисторы VT2 и VT5. С этих транзисторов сигнал подается в эмиттерные повторители VT3 и VT6, в коллекторы которых включены транзисторы VT8 и VT9. С коллектора транзистора VT9 снимается сигнал и подается на затвор полевого транзистора VT41, который выполняет функции повторителя с большим входным сопротивлением. Далее рабочий сигнал поступает на усилитель мощности, выполненный на транзисторах VT35, VT40 и VT36, VT39. Транзисторы VT37 и VT38 уменьшают порог открывания выходных транзисторов. Защита выходного каскада от перегрузок осуществляется по двум цепям. С коллектора транзистора VT39 сигнал поступает на базу транзистора VT26, который управляет напряжением в стоке полевого транзистора входного каскада. С коллектора транзистора VT36 сигнал подается на базу транзистора VT34. В этом случае происходит управление током, протекающим через полевые транзисторы VT10 и 7777.

При перегрузках в обоих случаях происходит изменение напряжения в стоке транзистора VT17, которое управляет режимом выходных транзисторов.

Рис. 1.285 Рис. 1.286

Рис. 1.287 Рис. 1.288 Рис. 1.289 Рис. 1.290

Рис. 1.291 Рис. 1.292 Рис. 1.293 Рис. 1.294

Рис. 1.295 Рис. 1.296 Рис. 1.297 Рис. 1.298

Для получения максимального усиления в коллекторы транзисторов VT8 и VT9 включена схема «токового зеркала» на транзисторах VT10, VT16. С помощью транзисторов VT19, VT22 и VT24 образуется опорное .напряжение, которое используется в различных точках схемы.

Зависимость коэффициента усиления от частоты представлена на рис. 1.286. Частотная характеристика максимального выходного напряжения усилителя для двух режимов работы: кривая 1 (выводы 1 и .8 разомкнуты) и кривая 2 (выводы 1 и 8 замкнуты) приведена на рис. 1.287 для Сн=75 пФ. Изменение высокочастотного сигнала от питающего напряжения показано на рис. 1.288. Зависимость скорости нарастания выходного напряжения от напряжения питания дана на рис. 1.289. Температурная зависимость входного тока и разности входных токов представлены на рис. 1.290. Изменение напряжения смещения от температуры изображено на рис. 1.291. Для использования ОУ в широком диапазоне питающих напряжений необходимо у1итывать зависимости, приведенные на рис. 1.292, 1.293. Схемы включения ОУ в различных режимах работы приведены на рис. 1.294 — 1.298.

6. МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ К574УД1

Микросхема К574УД1. Операционный усилитель (рис. 1.299) является усовершенствованным вариантом микросхемы К140УД8. Он имеет цепь внешней балансировки и комбинированную частотную коррекцию, что позволяет увеличить скорость нарастания выходного напряжения до 90 В/мкс.

На входе усилителя стоят два полевых транзистора VT2 и VT3, что обеспечивает большое входное сопротивление. Истоки этих транзисторов питаются генератором тока, который построен на транзисторе VT1. В стоках транзисторов дифференциального каскада включена схема «токового зеркала» на транзисторах VT4 — VT6. Сигнал снимается со стока транзистора VT3 и через эмиттерный повторитель на транзисторе VT7 подается на базы усилительных каскадов на транзисторах VT8 и VT11. В коллекторе транзистора VT8 суммируются усилительные действия этих транзисторов. Для стабилизации постоянного напряжения на базе развязывающего транзистора VTJO служит цепь: резистор R10, транзистор VT12, диоды VD3, VD4. Парафазный сигнал, снимаемый с коллекторов транзисторов VT8 и VT11, подается на составной эмиттерный повторитель на транзисторах VT13 и VT16. Цепочка на транзисторах -VT14, VT15 и резистор R12 обеспечивают постоянное пороговое напряжение для открывания выходного эмиттерного повторителя на транзисторах VT18 и VT19. Для защиты усилителя от перегрузок по выходу предназначены транзисторы VT17 и VT20.

Рис. 1.299 Рис. 1300

Рис. 1.301 Рис. 1.302 Рис. 1.303

Рис. 1.304 Рис. 1.305 Рис. 1.306

Рис. 1.307 Рис. 1.308 Рис. 1.309 Рис. 1.310

Рис. 1.311

На рис. 1.300 приведена амплитудно-частотная характеристика, а на рис. 1.301 — частотная зависимость напряжения шума, приведенного ко входу. Зависимость коэффициента ослабления синфазного входного напряжения Ът напряжения питания показана на рис! 1.302. На рис. 1.303 даны изменения коэффициента усиления от напряжения питания. Зависимость входного тока и разности входных токов от напряжения питания приведены на рис. 1.304 и 1.305. Зависимости входного тока и напряжения смещения от температуры показаны на рис. 1.300 и 1.307.

Особенностью применения усилителя в различных устройствах является использование различных схем балансировки. На рис. 1.308 представлена наиболее распространенная схема балансировки. В этой схеме емкость корректирующего конденсатора Ск<50 пФ., Другой вид схемы балансировки представлен на рис. 1.309. Использование усилителя в качестве повторителя можно осуществить с помощью двух схем, приведенных на рис. 1.310 и 1.311. В этих схемах по-разному включены корректирующие конденсаторы.

Содержание раздела