Таблица 6.17. КМДП-буферы и инверторы

Таблица 6.J8. КМДП-григгеры

Таблица 6.20. КМДП-счепнкя

Тип Количество прибора в корпусе

Выполняемая функция

Тип Количество прибора в корпусе

Вьспопняемая функция

4009

4010 4041

4049 4050 4069 4502 4503 4583 4584 40106

6 6 6 6 6 2 6 6

Инвертирующий

буфер

Буфер

Инвертирующий

буфер

Инвертор

Буфер

Инвертор

Буфер

Инвертор

4013 4027 4042

4043

4044

4076

4096 40174

2 2 4

Ориггер г-тригтер ириггер с защелкой Л5 диггер с защелкой триггер с защепкой Регистр на О-триггерах г-триггер -триггер

Таблица 6.19. КМДП-сдвнговые регистры

дельный ввод и вывод

Операционные усилители

Операционные усилители (ОУ) - это аналоговые интегралы1ые схемы, характеристики которых близки к идеальным. Идеальным ОУ принято считать такой, у которого дифференциальный коэффициент усиления по напряжению и входное сопротивление стремятся к бесконечности (бесконечно велики), а выходное сопротивление равно нулю.

Коэффициент усиления ОУ при разомкнутой внешней цепи обратной связи

VOL = выхвх

где ~ выходное напряжение; U - входное напряжение.

Обычно в линейном режиме в усилителе имеется глубокая отрицательная обратная связь, и тогда усилительные свойства устройства в целом определяются коэффициентом усиления при замкнутой цепи обратной связи:

= вых/в

где f/jbix вх ~ соответственно выходное и входное напряжения при замкнутой цепи обратной связи. Обычно

VCL VOL

Довольно часто коэффициент усиления выражается в логарифмических единицах - децибелах (дБ), т. е.

VOЦaЮ =201g(f/ ,/f/ ,).

Рис. 6.10. Схема установки нулевого выходного апряжсния операционного усилителя

Вход

f Выход

Входное сопротивление

Входное сопротивление - это отношение входного напряжения к входному току, i. е.

вх = fBx/Bx-

Обычно считается чисто активным сопротивлением, но в диапазоне высоких частот нужно учитывать входную емкость микросхемы. Значение очень сильно зависит от технологии изготовления микросхемы. Как правило, R находится в пределах от 2 10* в случае биполярной микросхемы до 10** Ом для технологии, используюшей полевые транзисторы на входе усилителя.

Выходное сопротивление

Выходное сопротивление - это отношение выходного напряжения усилителя в режиме холостого хода к выходному току в режиме короткого замыкания, т.е.

вых выхСХХ)/вых(КЗ)-

Напряжение смешения нуля

Это то напряжение, приложение которого ко входу усилителя обеспечивает установку на его выходе нулевого напряжения. Депо в том, что из-за неидеальности внутренней структуры усилителя и очень большого значения Ау на его выходных зажимах всегда присутствует некоторое напряжение, причем даже в том случае, если на входе прибора нет напряжения (нулевое значение). Такой же эффект может быть обусловлен неодинаковыми входными токами усилителя.. Эффективным способом борьбы с этим явлением является введение глубокой отрицательной обратной связи. Почти у всех усилителей имеются специальные выводы, подача напряжения на которые позволяет установить нулевое выходное напряжение (рис. 6.10).

Скорость изменения выходного напряжения измеряется при подаче на вход усилителя ступенчатого сигнала.

Коэффициент ослабления синфазного сигнала, т. е. мера способности усилителя подавлять сигнал помехи, действуюшей одновременно на его обоих входах, дБ,

ос.сф = 201g-o(,д)/-o,(cдf) Здecь А (дд) - дифференциальный коэффициент усиления, соответствующий А у01. Коэффициент А у {СМ)~ отношение выходного напряжения к входному, поданному одновременно на оба входа усилителя. В идеальном случае А (yif) Дочн быть равен нулю.

Максимальный размах выходного напряжения Это максимальное значение выходного напряжения, измеряемое в линейном режиме работы усилителя при некотором допустимом коэффициенте нелинейных искажетшй. Например, при напряжении пи-

тания IS В 1Л,

= 11 В. Если же усилитель работает в нелинейном

режиме, 10 его максимальное выходное напряжение может быть меньше напряжения .питания приблизительно на 1 В.

Таким образом, назовем основные параметры операционного усилителя:

1) дифференциальный коэффициент усиления (порядка 10*). В идеальном случае он равен бесконечности;

2) входное сопротивление. Оно весьма велико и в идеальном случае равняется бесконечности;

3) выходное сопротивление. Оно очень мало и в идеальном случае равняется нулю;

4) размах выходного напряжения, Он должен быть по возможности максимальным;

5) скорость нарастания выходного напряжения: Она должна быть максимальной;

J]nCBuxA\T 7]+ -Si:>![J

5] (/-[?

-to./) [7 1,

+ЯХ.Л IT

ycm ;=

ycm. ГТ нут В li-

+fijr.flIT

-bx.a\7 -

i-,Уст. ПнуяяА

T\u+ (7

нут в

Рис. 6.И- Цоколевка корпуса операциониы.\ усилителей общего применения

6) напряжение смещения нуля. Оно должно быть минимальным;

7) коэффициент ослабления синфазного сигнала. Он должен быть по возможности максимальным.

В одном корпусе могут размешаться один, два или четыре операционных усилителя (ОУ). Например, ОУ типа 081 содержит один прибор в корпусе, 082 - два, 084 - четыре. Эхо биполярные микросхемы с полевыми транзисторами на входе. На рис. 6.11 показана нумерация выводов ОУ общего назначения.

Небольшие замечания и советы

В тех случаях, когда в электронном устройстве имеется много операционных усилителей, лучше использовать сдвоенные или счетверенные микросхемы. Это повышает надежность, уменьшает требуемую поверхность печатной платы, снижает цену и уменьшает количество компонентов устройства.

При работе с ОУ на полевых транзисторах на входе нужно предусмотреть защиту микросхем от повреждения статическим электричеством.

В случае использования ОУ в качестве усилителя переменного тока или напряжения могут применяться последовательно включенные разделительные конденсаторы. При этом цепь установки нуля выходного напряжения можно не применять.

Заметим, что максимальное выходное напряжение ОУ с заданной нагрузкой может оказаться меньше, чем в режиме холостого хода.

Общая характеристика и параметры операционных усилителей приведены в табл. 6.21, 6.22.

Таблица 6.21. Общая характеристика ОУ

Отечествеи-Тип ные аиа-

прибора логи

Количество в корпусе

Область применения

Количест- Расположе-во выво- кие Выводов дов (см.

рис. 6.11)