Операційні підсилювачі і cхемотехніка на їх основі, страница 13

Помимо температурного, для ОП характерним являється часовий дрейф, тобто дрейф, який має місце по причині тривалої експлуатації приладу. В практиці не існує стандартів, які б регламентували часовий дрейф. Тому різними фірмами- виготовлювачами ОП  він задається , якщо задається, величиною напруги зміщення за визначений інтервал часу-секунду, день, місяць, тощо. Він вимірюється в мкВ/ сек.

Вхідний опір RВХ. визначається для кожного з входів при безпосередньому заземлені іншого. Такий опір називають диференційним , на відміну від синфазного опору, який визначається як опір між об'єднаними між собою входами і загальною шиною. Для ОП з біполярними транзисторами величина диференційного опору знаходиться в межах 1-2 мОм, а для ОП з польовими транзисторами на входах RВХ досягає величин  до 1012 Ом. оскільки для від'ємних зворотніх зв'язків характерним являється ефект самовільної установки входів (від'ємницй зворотній зв'язок намагається підтримувати на обох входах однакову напругу і значно знижує диференційний сигнал), то для практики проектування схем RВХ  вимірюється досить великими величинами і не являється таким обмежуючим параметром, як вхідний струм зміщення.

Вихідний опір RВИХ являється власним вихідним опором ОП без зворотнього зв'язку. Реальні його величини коливаються в значних межах- від десятків до декількох тисяч Ом. Зворотні зв'язки суттєво знижують величину вихідного опору, тому більш важливим являється розмах вихідної напруги, який обмежується вихідним внутрішнім опором. Якщо в холостому режимі ОП розмах вихідної напруги наближається до ±Е, то з ростом струму навантаження розмах вихідної напруги може суттєво зменшитись.

Швидкість наростання- найбільша швидкість зміни вихідної напруги. Цей параметр обмежує амплітуду неспотвореного вихідного синусоїдального сигналу для максимальної підсилюємої частоти. Обмеження швидкості наростання обумовлено наявністю як паразитниї ємкостей, так і тих, які призначені для забезпечення необхідних частотних характеристик. Швидкість їх заряду в кожній точці схеми ОП, де вони знаходяться, залежить від величини струму заряду і величини самої ємкості, тобто

     du/ dtМАКС = іМАКС/ C.

Приведена формула встановлює найвищі обмеження по швидкості зміни вихідної напруги. Вона фактично встановлює швидкість зміни напруги для найгіршої ділянки схеми, де сконцентована найбільша ємність. Такою ділянкою може бути каскад, в якому вводиться частотна корекція, або вихідний  каскад з ємкісним навантаженням.

Швидкість зміни  проявляється як при дії імпульсних сигналів, так і синусоїдальних . В першому випадку він визначає час затримки реакції ОП на вхідний сигнал з врахуванням перехідних процесів встановлення вихідної напруги. В другому випадку цей параметр пов'язується з максимальною частотою  вихідної напруги, на якій ОП може дати повну величину розмаху синусоїдального вихідного сигналу. Приблизно така залежність встановлюється так. Якщо маємо підсилюємий сигнал

uВХ(t) = UM sin(2pfMt),

то       

       duВХ(t)/dt = 2pfMUM×cos(2pfMt)/

Звідси максимально допустима швидкість пов'язується з амплітудою і частотою вихідного сигналу:

Mod[duВХ(t)/dt ]МАКС = 2pfMUM.

Коефіцієнт підсилення без зворотніх зв'язків КU. Для сучасних підсилювачів величина КU  досягає 106, в той час, як для більшості практичних задач  достатньо мати (2-5)104. Але даже такі значення коефіцієнта підсилення не можуть бути отримані за допомогою одного каскаду. Тому ОП і виготовляються з використанням 2-3 каскадів підсилення. Так як зв'язки між каскадами гальванічні, тобто міжкаскадні ємкості відсутні, то коефіцієнт підсилення на низьких частотах постійний і рівний КU . Спад коефіцієнта підсилення на високих частотах обумовлений наявістю паразитних ємкостей транзисторів і монтажа і визначається частотами зрізу, які для кожного каскаду мають свої величини.

По аналогії з частотними властивостями одиночного каскаду на транзисторах (див. розділ.3)? частотна залежність одиночного каскаду ОП буде визначатись формулою:

                

де КU1(0) – коефіцієнт підсилення каскаду на низьких частотах. нахил частотної характеристики буде мати значення –20 дБ/дек, починаючи з частоти зрізу wВ.

Так як для трьохкаскадного підсилювача

                    КU = KU1× KU2× KU3