Notite_curs_4
Download
Report
Transcript Notite_curs_4
ELECTRONICĂ II
Notiţe de curs
Cursul nr. 4
Conf. Dr. Ing. Gheorghe PANĂ
[email protected]
Probleme tratate
• Analiza AO real
– Modelul AO la frecvenţe joase
– Configuraţia inversoare: Are, Rin, Ro
– Configuraţia neinversoare: Are, Rin, Ro
– Determinarea factorului de reacţie b
– Structura internă de principiu a AO
– Parametrii de catalog
4/8/2015
Cursul nr. 4
2
Analiza AO real
• Modelul AO la frecvenţe joase
+
u+
ro
rd
ud
uo
a ud
u-
0
• Analiza se face considerând, pe rând, efectul
fiecărui parametru (a, rd, ro).
4/8/2015
Cursul nr. 4
3
Analiza AO real
• Configuraţia inversoare
4
Ud=Uo/a
U1A
OUT
-
11
2
V-
0
+
V+
3
R1
R2
Uin
i1
0
4/8/2015
Uin (Uo/a)
Uo/a Uo
; i2
R1
R2
Uin
1
1
1
i1 i2
Uo
R1
R2 aR1 aR2
Uin
Uo
R2 1
1
R1
R2 aR1 a
R2 R1
A id
Uo
A re
1
1
Uin 1
1
R1
a b
a
R1 R2
R1
unde b
estefactorulde reactie
R1 R2
i1
i2
1
Uo
Cursul nr. 4
4
Analiza AO real
Asemănător, dacă se ţine seama şi de ceilalţi
parametrii se obţine:
• Rezistenţa de intrare
R2
R in R1
R1
1 a
• Rezistenţa de ieşire
ro
Ro
1 a b
4/8/2015
Cursul nr. 4
5
Analiza AO real
• Configuraţia neinversoare
4
Uin
+
V+
3
Ud=Uo/a
U1A
-
1
Uo
V-
OUT
2
11
0
R1
0
4/8/2015
R2
i1
Uin Uo/a
Uo Uin Uo/a
; i2
R1
R2
1 Uo 1 R2
1
i1 i2 Uin
1
R1 R2 R2 a aR1
1 R2 R1
A id
Uo
A re
1
1
Uin 1
1
R1
a b
a
R1 R2
R1
unde b
estefactorulde reactie
R1 R2
i1
i2
(Uin-Uo/a)
a=finit
Cursul nr. 4
6
Analiza AO real
Asemănător, dacă se ţine seama şi de ceilalţi
parametrii se obţine:
• Rezistenţa de intrare
Rin rd 1 ab
• Rezistenţa de ieşire
ro
Ro
1 a b
4/8/2015
Cursul nr. 4
7
Analiza AO real
• Rezumat
Parametru
INVERSOR
NEINVERSOR
Are
R2
Are R1
1
1
ab
R2
1
R1
Are
1
1
ab
Rin
Ro
4/8/2015
Rin R1
Ro
R2
1a
ro
1 ab
Cursul nr. 4
Rin rd 1 ab
Ro
ro
1 ab
8
Analiza AO real
• Determinarea factorului de reacţie, b
– Se pasivizează intrarea/intrările;
– Se elimină elementele conectate la intrarea
neinversoare;
– Se aplică o sursă de tensiune de test la intrarea
neinversoare, Utest;
– Se determină amplificarea circuitului neinversor
obţinut, A=Uo/Utest;
– Factorul de reacţie “b” se determină cu relaţia:
b=1/A.
4/8/2015
Cursul nr. 4
9
Analiza AO real
2
R2
-
1
Uo
0
4
R1
R2
U1A
OUT
2
R4
+
V+
3
V-
R1
Ui1
U1A
OUT
11
0
+
-
1
Uo
V-
3
Utest
V+
R5
11
4
Exemplul 1
Determinaţi factorul de reacţie a circuitului din fig.
R4
Ui2
R3
R3
Ui3
0
4/8/2015
Cursul nr. 4
10
Analiza AO real
• Amplificarea circuitului neinversor echivalent de
calcul este:
Uo
R4
A
1
Utest
R1 R2 R3
R1 R2 R3
1
b
A R4 R1 R2 R3
4/8/2015
Cursul nr. 4
11
Structura internă de principiu a AO
V+
2IEE
Io
Q6
D1
U-
Q1
Iout+
Q2
Uo
Cc
IC1 IC2
Iout-
D2
Q7
U+
Q5
IC1
Q4
Iout1
IC1
Q3
VEtajul de intrare
4/8/2015
Etajul intermediar
Cursul nr. 4
Etajul de iesire
12
Structura internă de principiu a AO
• Etajul de intrare face trecerea de la modul diferenţial la
modul simplu (cu referinţă masa). Etajul de intrare
conţine un amplificator diferenţial realizat cu
tranzistoarele Q1 şi Q2 şi oglinda de curent formată din
tranzistoarele Q3 şi Q4 cu rol de sarcină activă.
• Acest etaj determină: prima parte a amplificării în buclă
deschisă, valoarea rezistenţei de intrare diferenţiale şi
parametrii de offset (decalaj).
2IEE
V+
Io
Q6
D1
U-
Q1
Q2
Uo
Cc
D2
Q7
U+
Q5
Q4
Q3
4/8/2015
Cursul nr. 4
VEtajul de intrare
Etajul intermediar
Etajul de iesire
13
Structura internă de principiu a AO
• Etajul intermediar este cu tranzistor în conexiune emitorcomun. Condensatorul Cc are rol în compensarea în
frecvenţă a AO (adică împiedică intrarea în oscilaţii a
circuitului realizat cu AO).
• Acest etaj determină: cea de-a doua parte a amplificării în
buclă deschisă, compensarea internă cu frecvenţa şi
viteza maximă de variaţie a semnalului de ieşire (SR –
Slew Rate).
V+
2IEE
Io
Q6
D1
U-
Q1
Q2
Uo
Cc
D2
Q7
U+
Q5
Q4
Q3
4/8/2015
Cursul nr. 4
VEtajul de intrare
Etajul intermediar
Etajul de iesire
14
Structura internă de principiu a AO
• Etajul de ieşire este un etaj în contratimp realizat cu
tranzistoarele complementare Q6 şi Q7, ambele în
conexiune colector-comun (repetoare pe emitor).
• Acest etaj determină: rezistenţa de ieşire a AO şi valoarea
tensiunilor de saturaţie.
V+
2IEE
Io
Q6
D1
U-
Q1
Q2
Uo
Cc
D2
Q7
U+
Q5
Q4
Q3
4/8/2015
Cursul nr. 4
VEtajul de intrare
Etajul intermediar
Etajul de iesire
15
Parametrii de catalog ai AO
Valori limită absolute:
• Tensiunea de alimentare maximă
• Puterea disipată maximă
• Tensiunea diferenţială maximă de intrare
• Limite ale temperaturii (de lucru, de stocare, de
lipire)
• Tensiuni electrostatice
4/8/2015
Cursul nr. 4
16
Parametrii de catalog ai AO
Caracteristici electrice:
• Tensiunea şi curentul de offset de la intrare, UIO şi
IIO
• Curentul de polarizare a intrărilor, IB
• Rezistenţa de intrare diferenţială, rd
• Domeniul tensiunilor de intrare şi ieşire
• Amplificarea în buclă deschisă, a
• Curentul de scurtcircuit, ISC
4/8/2015
Cursul nr. 4
17
Parametrii de catalog ai AO
• Factorii de rejecţie a modului comun şi a
alimentărilor, CMRR şi SVRR
• Timpul de răspuns, tR
• Banda de frecvenţă, B
• Viteza maximă de variaţie a semnalului de la
ieşirea AO, SR
• Curentul de alimentare, IO
4/8/2015
Cursul nr. 4
18
AO-LM741: date de catalog
4/8/2015
Cursul nr. 4
19
AO-LM741: date de catalog
4/8/2015
Cursul nr. 4
20
AO-LM741: date de catalog
4/8/2015
Cursul nr. 4
21
AO-LM741: date de catalog
4/8/2015
Cursul nr. 4
22
AO-LM741: date de catalog
Circuitul de anulare a offset-ului
4/8/2015
Cursul nr. 4
23
AO-LM741: date de catalog
4/8/2015
Cursul nr. 4
24
Tipuri de capsule pentru AO-LM741
4/8/2015
Cursul nr. 4
25