Каскады предварительного усиления. Расчет каскада с общим эмиттером. Принципиальные схемы каскадов, страница 6

          Напряжение смещения ОУ определяет первую  составляющую

R

U_o1 ⋅=U_см ( _R^ос₁ +)1 ,                                        (5.31) уменьшение которой возможно выбором операционного усилителя с меньшим значением напряжения смещения, использованием внешней компенсации этого напряжения.

Второй составляющей является напряжение, возникающее от протекания входного тока инвертирующего входа через резистор R1.Значение этой составляющей находится произведением входного тока на сопротивление в цепи обратной связи

                                                 U_o2 = I^-_в⋅ R_ос.                                             (5.32)

Введение в не инвертирующую цепь балансирующего резистора, равного 

                                                                      R2 = R1 // R_ос ,                                          (5.33)

позволяет уменьшить эту составляющую до значения

                                                                  U_o2 = ∆I_вх ⋅ R_ос.                                         (5.34)

Поскольку операционный усилитель относится к полупроводниковым приборам, то повышение температуры вызывает изменение режима его работы, что приводит к появлению третьей составляющей. В паспортных данных ОУ обычно приводятся средние значения температурного дрейфа напряжения смещения dU_см/dt и разности входных токов d(DI_вх)/dt, по которым при известной рабочей температуре Т_р можно определить температурную погрешность по формуле

                                       dU         R          Id)(∆

                                      Uo2 ⋅=dtсм ( Rос1 +)1 ⋅∆T +      dtвх ⋅⋅Rос ∆T .                 (5.35)

Использование нестабилизированного источника питания определяет свою погрешность, определяемую выражением

                                                                  U_o4 = δ ⋅ K_o ⋅ K_Е,                                       (5.36)

где δ - относительная нестабильность источника питания,       К_Е – коэффициент влияния нестабильности источника питания. Таким образом, суммарная статическая погрешность равна

                                                         U_o = U_o1 +U₀₂+U_o3+U_o4+U_o5.                               (5.37)

5.4.4. Расчет промежуточного каскада на  операционном усилителе Промежуточные каскады усиления, выполненные на основе операционных усилителей, могут быть построены по схемам как инвертирующего, так и не инвертирующего включения  (Рис.5.2).

Непосредственный расчет каскада, выполненного по схеме (Рис.5.2,а) можно проводить в следующем порядке.

1.  Производится выбор операционного усилителя, удовлетворяющего условиям 5.27-5.29, а также дополнительному условию U_mвых < U_max. 

2.  Рассчитываются сопротивления резисторов R1 и R_ос, определяющие заданный номинальный коэффициент усиления К_о.

Для получения неискаженного выходного сигнала необходимо учитывать, что его предельно допустимая амплитуда равна разности максимального выходного напряжения ОУ и его статической погрешности.

                                            а)                                                   б)

Рис.5.2. Схемы включения операционного усилителя

а) инвертирующее; б) неинвертирующее.

Так как известными величинами являются параметры выбранного операционного усилителя и требуемое значение выходного сигнала, то можно найти допустимую величину статической погрешности 

                                                        U_oдоп ≤ U_max – U_mвых,                                           (5.38) а затем определить максимальное сопротивление в цепи отрицательной обратной связи