Главная Промышленная автоматика.

To.s = 125C

1 ! I

15 го

Напряжение питания, ±В

фиг. 5.44. Усиление по напряжению в зависимости от температуры и напряжений питания.


45 65 35 105 125

Температура окриясаюш,ей cpedei, "с

Фиг. 5.45. Температурная зависимость максимальной мощности рассеяния. ---плоский корпус; - металлический стаканчик.



ИЗ уравнения

расе

(5.66)

где е - тепловая проводимость, а То - температура, с которой начинается уменьшение мощности рассеяния. Для характеристик конкретных приборов, показанных на фиг. 5.45, выражение (5.66) можно применить следующим образом:

Характеристики

Плоский корпус

Металлический круглый корпус

Го. "С

е, мВт/°с

расс (макс) Вт

55 5,21 500

75 6,5 500

Шумы

Отношение сигнал/шум является очень важным параметром при проектировании систем связи и управления. Разрешение и точность этих систем сильно зависят от использования схемных конфигураций и приборов, которые обеспечивают низкие уровни шумов и высокое соотношение сигнал/шум.

В операционных усилителях порождаются два основных типа шумов. Первый из них - это тепловой шум, который является широкополосным белым шумом; величина его уменьшается при уменьшении полосы пропускания усилителя. Резисторы в аналоговых интегральных схемах также вносят тепловой шум, и желательно, чтобы сопротивления всех резисторов были минимальны, поскольку широкополосный шум резистора пропорционален корню квадратному из значения сопротивления.

Другой преобладающий тип шумов - это шум вида 1 ). который, как показывает его название, обратно пропорционален частоте. Как правило, на частотах выше 10 кГц шум вида 1 пренебрежимо мал.

Входной каскад в том случае, если усиление его велико, дает основной вклад в шумы операционного усилителя. Шумы, вносимые последующими каскадами, обычно малы по сравнению с шумом от первого каскада.

На фиг. 5.46 показаны обнесенные к входу! уровни шумов типичных операционных усилителей в зависимоёти от полосы пропускания усилителя для источников сигнала с сопротивле-

) В отечественной литературе шум такого вида чаще называется флкк-кер-шумом. - Прим. переа.



нием О и 10 кОм. Для сравнения здесь показан также тепловой шум, который создает резистор сопротивлением 10 кОм при температуре 25С. Этот тепловой шум определяется из уравнения

V = V4Hmr, (5.67)

где л/Еш- среднеквадратичное значение теплового шума. К - постоянная Больцмана (1,38 Х10~ Дж/°С), Т - температура в Кельвинах, R - сопротивление в омах, а Вш - эффективная полоса пропускания в герцах.

.....Ill

1 1 1 mill

1 1 mini

1 1 1 mill 1

1 1)111.

тги, 1кгц ЮкГа юокГц wn, тгц

Верхняя частота на ровне -ЗдВ Нижняя частота на уровне -ЗдБ рйбна 10 Гц

Фиг. 5.46. Эквивалентные шумы на входе типичного операционного усилителя в зависимости от полосы пропускания.

/-сопротивление источника 10 кОм; 2-сопротивление источника равно 0; 3-тепловой шум резистора сопротивлением 10 кОм

Экспериментальные кривые шумов следует снимать, используя квадратичный вольтметр с возможно меньшей нижней частотой на уровне -3 дБ. Полоса пропускания операционного усилителя легко регулируется при помощи набора корректирующих конденсаторов, подключаемых к точкам внешней коррекции полосы пропускания. Полоса пропускания Операционного усилителя с внутренней коррекцией может задаваться изменением петлевого усиления.

Относительно определения полосы пропускания необходимо Сделать специальное замечание. Эффективная полоса шумов-это полоса пропускания фильтра, имеющего прямоугольную частотную характеристику [22]. Такую характеристику на практике получить нелегко. Эффективная полоса пропускания усилителя может быть определена интегрированием площади





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 [72] 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0036