- •15. Структура и основные характеристики интегральных операционных усилителей.
- •16. Транзисторные ключи. Ключи на биполярных транзисторах. Анализ в статическом и динамическом режимах. Способы увеличения быстродействия ключа.
- •Ключи на биполярных транзисторах.
- •Анализ в статистическом и динамическом режиме.
- •Динамический режим
- •17. Ключи на моп-транзисторах.
- •18. Кмоп ключ. Анализ в статическом и динамическом режимах.
- •19. Элементы ттл.
15. Структура и основные характеристики интегральных операционных усилителей.
Операционный усилитель (ОУ) представляет многокаскадный усилитель напряжения, обладающий очень большим коэффициентом усиления. Входное сопротивление ОУ очень велико, а выходное мало.
Как правило, схема ОУ содержит два-три усилительных каскада. Первый каскад является дифференциальным усилителем. Он обеспечивает высокое входное сопротивление ОУ и ослабление синфазного сигнала. Второй каскад обеспечивает основную часть коэффициента усиления напряжения. Третий каскад является усилителем мощности.
а б
ОУ на биполярных транзисторах.
Входной каскад ОУ всегда является дифференциальным усилителем. Это обеспечивает подавление синфазных составляющих во входном сигнале.
Смещение транзисторов устанавливается с помощью источников тока, реализуемых на основе отражателей тока.
Для увеличения коэффициентов усиления первого и второго каскадов в качестве нагрузки используются транзисторные источники тока.
Схема ОУ содержит дополнительные цепи, обеспечивающие защиту от короткого замыкания на выходе.
ОУ на МОП-транзисторах.
МОП-операционные усилители реализуют по двухкаскадной схеме. 1-й каскад выполняется по дифференциальной схеме. Вторым каскадом является усилитель на МОП-транзисторе, выполненном по схеме с общим истоком. Нагрузкой обоих каскадов являются отражатели тока
Напряжение питания КМОП-ОУ такое же, как у других функциональных узлов, расположенных на кристалле. Оно зависит от геометрических размеров МОП-транзисторов и составляет от для транзисторов с длиной канала до для схем, изготавливаемых по технологии .
Двухкаскадные КМОП-операционные усилители стали весьма популярны среди разработчиков БИС благодаря своей простоте, технологичности и малой площади, которую они занимают на кристалле.
Классификация операционных усилителей.
ОУ общего назначения,
Прецизионные ОУ,
Быстродействующие ОУ,
Микромощные ОУ, Такие усилители используют в портативной аппаратуре.
16. Транзисторные ключи. Ключи на биполярных транзисторах. Анализ в статическом и динамическом режимах. Способы увеличения быстродействия ключа.
Основная функция транзисторного ключа – бесконтактная коммутация ветвей электронных схем под воздействием внешних сигналов. Состояние ключа «открыт» (замкнут) характеризуется минимальным напряжением, а состояние «закрыт» (разомкнут) – минимально возможным током. Для реализации ключей используют как биполярные, так и полевые транзисторы.
Ключи на биполярных транзисторах.
Простейший ключ на биполярном транзисторе показан на рисунке:
Р езистор в цепи базы служит для задания необходимого тока базы. Резистор является внутренней нагрузкой ключа, а резистор - его внешней нагрузкой. Величина внешней нагрузки может меняться в широких пределах. При ключ работает в режиме холостого хода. Предельной нагрузкой, при которой ключ еще может сохранять свои параметры, считают величину . Схема, показанная на рисунке отличается малой мощностью, затрачиваемой на управление состоянием ключа, и малым напряжением на ключе в открытом состоянии.