Упрощенная внутренняя структура ОУ

Операционный усилитель как электронная схема обычно состоит из трех каскадов — входного, промежуточного и выходного (рис. 85). Входной каскад во многом определяет такие важные параметры ОУ, как коэффициент усиления синфазных сигналов, входное сопротивление, входной ток.

Рис. 85

С целью снижения коэффициента усиления синфазных сигналов и входного тока, а также для увеличения входного сопротивления ОУ в качестве входного каскада используют схемы дифференциальных усилителей. На рис. 85 входной дифференциальный каскад реализован на биполярных транзисторах и . На транзисторе реализован источник эмиттерного тока. Резисторы и задаю ток базы этого транзистора, резистор — элемент ООС, стабилизирующей ток коллектора транзистора. Приведем без вывода формулу для расчета тока коллектора транзистора : .

Резисторы и в эмиттерных цепях транзисторов дополнительно увеличивают входное сопротивление схемы.

Входной дифференциальный каскад может быть построен с использованием составных биполярных транзисторов или полевых транзисторов. В обоих случаях каскады будут иметь высокое входное сопротивление (единицы МОм) при малом входном токе (единицы мкА).

Промежуточный каскад (каскады) предназначен для усиления по напряжению и/или по току. Усиление по напряжению требуется для обеспечения высокого общего значения коэффициента усиления по напряжению, усиление по току необходимо для обеспечения работы выходного каскада. В промежуточном каскаде могут применяться как дифференциальные, так и простые однополярные усилители.

Выходной каскад должен обеспечивать низкое выходное сопротивление ОУ, а также должен обладать возможностью отдавать в ожидаемую нагрузку требуемый ток. В качестве выходных каскадов в ОУ обычно используют комплементарные эмиттерные повторители. Показанный на рис. 85 выходной каскад каких-либо особенностей не имеет.

Дата добавления: 2015-07-14