Jak Začít?

Máš v počítači zápisky z přednášek
nebo jiné materiály ze školy?

Nahraj je na studentino.cz a získej
4 Kč za každý materiál
a 50 Kč za registraci!




Operační zesilovač

DOC
Stáhnout kompletní materiál zdarma (319.5 kB)

Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.

6. Operační zesilovač

Operační zesilovače, vlastnosti ideálního a skutečného OZ, invertující a neinvertující zapojení OZ, vliv zpětné vazby na jejich využití při konstrukci základních typů regulátorů. Způsoby zapojení sdružených regulátorů PI, PD, PID s využitím OZ.

  • Jedná se o zesilovač původně určený k vykonávání matematických operací. Původní realizace byla pomocí elektronek. Dnes se vyrábí jako integrované obvody.

  • Přímo nezastupitelné místo má OZ v měřících přístrojích. Použití mají také v nízkofrekvenční technice, vyrábí se z nich korekční předzesilovače.

1. Základní vlastnosti operačního zesilovače

  • Operační zesilovač pracuje téměř výhradně se zpětnou vazbou, vedenou z výstupu zpět na vstup. Je to obvykle zpětná vazba záporná a zmenšuje zesílení. O celkovém zesílení pak nerozhoduje vlastní operační zesilovač, nýbrž nastavení prvků zpětné vazby. Aby toto tvrzení platilo beze zbytku, musel by mít operační zesilovač nekonečně velké zesílení (ideální OZ). V praxi můžeme počítat s hodnotou 104 až 108.

  • Požaduje se, aby zesílení bylo nezávislé na zatížení výstupu zesilovače. Jinak řečeno, neměla by ho ovlivňovat velikost impedance zátěže (odporu), což u tranzistorového zesilovače nelze dosáhnout.

  • Nulovému vstupnímu napětí musí odpovídat nulové výstupní napětí (ideální OZ). Vypadá to sice jako samozřejmost, ale není to tak jednoduché. Nepříznivě se tu projevuje několik skutečností:

    • Vstupní napěťová nesymetrie - Způsobuje ji nedokonalá symetrie vstupních obvodů. Ty nejsou nikdy naprosto stejné, a tak se objeví určité, třebaže malé výstupní napětí, a to za situace, kdy na vstupu není žádný signál. Kromě toho dochází samovolně ke změnám vstupní napěťové nesymetrie. Tomuto jevu se obvykle říká drift. Protože nejzávažnějším původcem driftu je teplota polovodičových přechodů, vstupní napěťovou nesymetrii se podaří vykompenzovat zpravidla až po zahřátí integrovaného obvodu na provozní teplotu.

    • Vstupní klidový proud - Způsobují ho nestejně velké proudy, které tečou do každého vstupu. Velký vliv na vznik klidového proudu mají rezistory připojené ke každému vstupu, tj. zařazené do cesty proudu. Požaduje se proto, aby k oběma vstupům byly připojeny úplně stejné odpory.

  • Při zesilování střídavého napětí se zesílení směrem k vyšším kmitočtům zmenšuje. Mění se i fáze signálu, což bývá příčinou nestability zesilovače, projevující se zakmitáváním, případně úplným rozkmitáním. K tomu dojde tím, že se fáze otočí až o 180°, takže z původní záporné zpětné vazby se stane zpětná vazba kladná. Proto se zavádí kmitočtová kompenzace pomocí jedné nebo několika pasivních součástek, připojených zvenku k operačnímu zesilovači. Některé mají tuto kmitočtovou kompenzaci již zabudovanou uvnitř a nazýváme ji vnitřní kmitočtovou kompenzací. Moderní zesilovače mají zabudovanou vnitřní kompenzaci, a přesto se vyznačují poměrně velkou šíří přenášeného pásma

Témata, do kterých materiál patří