Операционные усилители




ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ - часть 3


При этом токи Iэ1 и Iк1 увеличиваются, а токи Iэ2 и Iк2 уменьшаются. Изменение токов обоих транзисторов происходит на одну и ту же величину, поскольку сумма токов Iэ1+Iэ2 = Iэ остается неизменной.

     Изменения коллекторных токов вызывают изменение потенциальной диаграммы каскада. Напряжение Uк1 = Ек1

– Iк1Rк1 уменьшается, что вызывает приращение напряжения -?Uк1, противоположное по знаку напряжению входному Uвх1.

     Напряжение Uк2 = Ек1 – Iк2Rк2 возрастает, что создает соответственно приращение напряжения +?Uк2  того же знака, что и напряжение входного сигнала.

     Таким образом, для рассматриваемого способа подачи входного сигнала выход каскада со стороны коллектора транзистора Т1 (Uвых1) является инвертирующим, а со стороны коллектора транзистора Т2

(Uвых2) – неинвертирующим. Сигнал, снимаемый с обоих коллекторов, называется дифференциальным:

.

     Изменения выходных напряжений схемы под воздействием сигнала на входе прекращаются, когда под влиянием входного тока ток базы одного из транзисторов становится равным нулю, а ток Iэ протекает только через один из транзисторов (Т1). Тогда:

Uвых 1 = Ек 1

- Iэ·Rк

Uвых 2 = Ек 1

Uвых = Uвых 2 – Uвых 1 ? Iэ·Rк

     Подобно описанным, но с иными знаками приращений, протекают процессы в схеме при изменении полярности входного сигнала или при подключении его к другому входу.

     Определим коэффициенты усиления по напряжению дифференциального каскада.

     Входной ток каскада:

,

где Rвых – выходное сопротивление источника сигнала Uвх.

     Входной ток создает приращение коллекторных токов ± ?Iк = ± ?Iвх и напряжений на коллекторах: ± ?Uвых1.2 = ± ?IкRк = ± ?IвхRк.

Коэффициент усиления по напряжению каскада (по обоим выходам Uвых1, Uвых2): 

.

Коэффициент усиления по дифференциальному выходу (Uвых):

.

     Весьма важным параметром дифференциального каскада является крутизна его передаточной характеристики S, т.е. величина, количественно характеризующая степень влияния Uвх на коллекторный ток транзисторов Т1 и Т2.




Содержание  Назад  Вперед