Transcript OpAmp

Műveleti erősítők
Az ideális műveleti erősítő
Bemeneti ellenállás: R = 
be
Kimeneti ellenállás: Rki=0
Differenciális erősítés: Audm=

Közösmódusú erősítés: Aucm=0
Sávszélesség: B=

Valóságos esetben:
Rbe nagy, Rki kicsi, Audm nagy
Aucm kicsi, B kicsi
Van feszültség- és áram ofszet is
Műveleti erősítő történelem
1964-ben Bob Widlar megtervezte az első műveleti erősítőt a μA702-t.
(9 tranzisztorból állt, körülbelül 1000-szeres erősítése volt, 300 $ volt
egyetlen egy műveleti erősítő ára)
1965-ben Bob Widlar megtervezte a μA709-es műveleti erősítőt
(60000-szeres nyílthurkú erősítése volt, legnagyobb hibája a rövidzár
elleni védelem hiánya volt)
Műveleti erősítő történelem
Miután Widlar elhagyta a
Fairchild-ot Dave Fullagar
folytatta a fejlesztést és
megtervezte a μA741-es műveleti
erőítőt, amely minden idők
legnépszerűbb műveleti erősítője
lett. Az alapokat a μA709
szolgáltatta. A μA741-es volt az
első olyan műveleti erősítő, amely
külső kompenzáló kapacitások
nélkül is működőképes. Rövidzár
védelemmel is ellátták. Erősítése
körülbelül 250000.
4
μA741 áramkör részei
•
•
•
•
•
•
Munkapont beállító áramkör
Bemeneti differenciál erősítő
Fázisösszegző
Főerősítő
Kimeneti fokozat
Túláram védelem
5
Bemeneti fokozat
Differenciálerősítő
ud
ube 
2
gm 
ADM
ACM
A közösmódusú elnyomás:
uki  uc 2
ud  ud   ud 
I C2
UT
U ki2
I c2 RC
gm RC ube
gm RC




Ud
ud
2
2UT
RC
 2
RE
ADM I EE RC 2 RE I EE RE
CMRR 


ACM
4UT RC
2UT
Bemeneti fokozat
• A munkaellenállás és az áramgenerátor egy-egy áramtükör
7
Bemeneti fokozat
UA : Early feszültség
UA
RE 
I EE
I EE U A U A
CMRR 

2UT I EE 2UT
RE növelhető visszacsatolással
8
A μA741 bemenő fokozata
Bemenet: differenciálerősítő földelt kollektor –
földelt emitteres kaszkód fokozat
Földelt kollektor: nagy bemenő ellenállás
Földelt bázis: nagy erősítés
Közös módus csökkentése: Ha a bemenet
potenciálja nő => Q8, Q9 árama nő, Q3,Q4
bázisa pozitívabb => Q1, Q2 árama csökken
Q5 és Q6 aktív munkaellenállások
Q3 árama nő=> Q5 árama nő=> Q6 árama nő=>
Q6 impedanciája csökken => Q4 árama csökken
=> Uki csökken
Szinteltoló áramkörök
Egyenszint eltolása lehetőleg csillapítás nélkül
Az első csökkenti az erősítést, az
utolsó a legjobb
Feszültséggenerátor megvalósítása: UBE sokszorozó
U  U BE (1 
U BE  U
R3
)
R4
R4
R3  R4
Kimenő fokozat
• Komplementer kimenő fokozat
11
Kimenő fokozat
A ,,B’’ osztályú működés hátránya a véges nyitófeszültség miatti keresztponti torzítás
12
Kimenő fokozat
Komplementer kimenő fokozat
Transzfer karakterisztika
AB osztályú működés
Túláram védelem
A negatív tápfeszültség felé való zárlat esetén a
meghajtó T14-es tranzisztort a T15,kettős védi.
Amennyiben az ellenállás feszültsége eléri a T15
nyitófeszültségét, akkor T15 leszabályoz. Az ehhez
szükséges kimeneti áram:
0.6
 24mA
R9
A pozitív tápfeszültség felé való zárlatkor
hasonlóképp avatkozik be T22 a főerősítő
működésébe.
14
μA 741 teljes kapcsolása