Cтраница 2
Компаратор К554СА2 ( рис. 5.38) имеет два дифференциальных усилительных каскгдч, выходной эмиттерный повторитель, стаби-литронные схемы сдвига уровня и цепь ограничения амплитуды выходного сигнала. Дифференциальный входной каскад ( VT1 и VT4) имеет обычное для интегральных ОУ малое напряжение смещения нуля. На эммитеры транзисторов VT1 и VT4 напряжение питания подается от генератора стабильного тока VT5, благодаря чему коллекторные токи транзисторов первого каскада почти не зависят от входного синфазного сигнала. Второй дифференциальный каскад ( VT3 и VT6) имеет балансную схему подачи смещения. В сбалансированном состоянии напряжение одиночного выхода этого каскада при колебаниях положительного напряжения питания не меняется. [16]
Эта схема относительно незамысловата, если рассматривать ее с точки зрения транзисторных схем, которым была посвящена предыдущая глава. Она имеет дифференциальный входной каскад с нагрузкой в виде токового зеркала, далее подключен каскад с общим эмиттером на транзисторах п - р - n - типа ( который также имеет активную нагрузку), обеспечивающий большую часть усиления по напряжению. К эмиттерному повторителю р - п - р-типа подключен выходной каскад, представляющий собой двухтактный эмит-терный повторитель, в состав которого входит схема ограничения тока. Эта схема является типичной для многих ОУ, выпускаемых промышленностью в настоящее время. [17]
На рис. 46 представлена упрощенная схема детектора среднего значения, пригодного для совместной работы с цифровым вольтметром постоянного напряжения. Детектор состоит из усилителя с дифференциальным входным каскадом, охваченного глубокой отрицательной обратной связью, диодов, включенных в цепь обратной связи, пропускающих порознь положительную и отрицательную полуволну напряжения и фильтра, служащего для усреднения выпрямленного напряжения. [18]
![]() |
Блок-схема ( а и принципиальная схема входного каскада ( б усилителя с дифференциальным входом. [19] |
Использование инвертирующих усилителей для этой цели в ряде случаев нецелесообразно. Указанная задача может быть решена использованием решающего усилителя с дифференциальным входным каскадом. [20]
![]() |
Частотная зависимость размаха сигнала на выходе ОУ.| Для получения полной скорости нарастания ОУ требуется значительное дифференциальное входное напряжение. [21] |
Чтобы понять, чем определяется скорость нарастания, заглянем внутрь операционного усилителя. Подавляющее большинство ОУ могут быть смоделированы схемой, изображенной на рис. 7.8. Дифференциальный входной каскад, нагруженный на токовое зеркало, возбуждает каскад с большим коэффициентом усиления по напряжению и с корректирующим конденсатором между выходом и входом. [22]
По динамическим свойствам ОУ с дифференциальным входом оказываются заметно хуже усилителей с одним входом. Это связано прежде всего с трудностями реализации высокочастотного параллельного канала, который в этом случае должен быть также с дифференциальным входом и с большим входным сопротивлением для синфазного сигнала. Кроме того, дифференциальные входные каскады, работающие в режиме микротоков, оказываются значительно менее широкополосными. После введения корректирующих цепей величина / т оказывается во много раз меньше, чем у каскадов, работающих в нормальном режиме. Этот недостаток удается в значительной мере преодолеть, применяя входные каскады на высокочастотных полевых транзисторах. [23]
В практике радиолюбителей часто возникает необходимость в сравнении величин аналоговых сигналов с выдачей результата сравнения в виде двухуровневого логического сигнала. В общем случае это специализированные ОУ с дифференциальным входным каскадом, работающим в линейном режиме, и одиночным или парафазным выходным каскадом, работающим в режиме ограничения. [24]
![]() |
Методы сдвига уровня напряжения. [25] |
В соответствии с этим выражением на выходное напряжение усилителя в значительно большей степени влияет дрейф напряжения смещения нуля первого каскада. Это обусловливается его высоким коэффициентом усиления по постоянному напряжению. Для того чтобы уменьшить величину этого дрейфа нулевой точки, в первом каскаде усиления всегда применяют схему дифференциального усилителя. На выходе схемы, как правило, требуется получение напряжения, не симметричного относительно нулевого потенциала. Для этого могут использоваться схемы, имеющие дифференциальные входные каскады и несимметричные остальные каскады усиления. Коэффициент усиления до той точки схемы, где она становится несимметричной, должен быть достаточно большим для того, чтобы дрейф напряжения на выходе схемы, вызванный наличием несимметричных каскадов, был достаточно малым по сравнению с усиленным дрейфом входного каскада. [26]