Главная Промышленная автоматика.

под кривой частотной характеристики. Эта площадь делится затем на максимальный коэффициент усиления усилителя.

Большинство операционных усилителей имеет одну сопрягающую частоту fc со спадом 20 дБ/декада. Эффективная полоса шумов усилителя Вш относится к fc как

Вш=1,57/е. (5.68)

Полоса пропускания, данная на фиг. 5.46, - это полоса на уровне -3 дБ fc, а не эффективная полоса пропускания шумов Вш- Кривая с нулевым сопротивлением источника показывает эквивалентный входной шум, создаваемый самим усилителем. Кривая для источника сопротивлением 10 кОм содержит сумму внутреннего эквивалентного шума, широкополосного теплового шума резистора сопротивлением 10 кОм и напряжения шумов, создаваемого на резисторе сопротивлением 10 кОм током шумов. На частоте 100 Гц преобладающим является 1 -шум. Обычно между 1 и 10 кГц более значительным становится тепловой шум.

Используя достаточно простой графический метод, можно с помощью кривых широкополосного и фликкер-шума установить общий шумовой «показатель качества» схемы усилителя. Эта шумовая диаграмма получается объединением кривых напряжения и тока шумов и шумов резистора, нанесенных на фиг. 5.47. Сначала мы возводим значения ординат всех трех кривых в квадрат. После того как умножим кривую тока шумов на квадрат эффективного сопротивления источника, все три кривые будут иметь размерность В/Гц. Затем все три кривые складываются для получения общей кривой шумов в виде

fHip£H!L fi ++ (5.69)

Эта общая кривая интегрируется в интересующей нас полосе частот для получения эффективного напряжения шумов Е% (полн)-Эквивалентное напряжение шумов (ЭНШ) усилителя находится после этого просто как

ЭНШ = V(полн) == -Ешсполн) в. (5.70)

Еще один тип шумов, встречающихся в интегральных схе-ма:х, - это импульсный шум, или шум «лопающегося зерна», названный так потому, что если этот шум усилить и Подать на громкоговоритель, то получится звук, подобный звуку лопающегося кукурузного зерна при поджаривании. Полное он-



ределение импульсного шума дать трудно. Однако обычно считают, что этот шум более явно выражен на низких частотах, при низких температурах и высоких уровнях сопротивлений. Кроме того, известно, что импульсный шум сильнее за-

Чашота, Ги,

Частота., Ги,

Частоща, Ги,

Фиг. 5.47. Кривые основных типов шумов для определения эквивалентной

величшш шумов.



метен в схемах, загрязненных некоторыми примесями при изготовлении устройства; это заставляет подозревать в этом шуме явление, связанное с поверхностными эффектами.

5.8. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ

Большинство статических параметров операционного усилителя можно очень просто измерить с помощью операций, описанных в данном разделе. Мы рассмотрим измерение следующих параметров: входного напряжения сдвига, входного тока смещения, входного тока сдвига, коэффициента усиления без обратной связи, коэффициента ослабления синфазного

ЮкОм


Фиг. 5.48. Схема для измерения напряжения сдвига, тока смещения и тока

сдвига.

сигнала, коэффициента ослабления отклонений напряжения питания, размаха выходного напряжения и нагрузочной способности по току, мощности рассеяния. Многие операции, приводимые для определения параметров операционного усилителя, так же хорошо подходят и для измерения аналогичных параметров компараторов напряжения (например, токи смещения и сдвига, напряжение сдвига, усиление без обратной связи).

С помощью схемы, представленной на фиг. 5.48, можно измерить напряжение смещения и токи смещения и сдвига измеряемого усилителя (ИУ). После установки требуемых значений напряжений питания +1сс и -Vee переключатели S4 и S5 замыкаются и измеряется напряжение Усдп- Напряжение сдвига измеряемого усилителя равно Vcrb X Ю- Это простое соотношение является результатом действия обратной связи и большого усиления по напряжению, которое обеспечивают вспомогательный усилитель Ai и ИУ. Напряжение Убых приводится к нулевому опорному напряжению при помощи Vcrb,





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

0.0055