3. Классификация оу. Области применения.

1, 2 – дифференциальные входы;

3, 4 – питание;

5, 6 – дифференциальные выходы.

С помощью ОУ выполняют:

- масштабное преобразование сигналов.

- буферизация (буф. усилитель – большое входное сопротивление и малое выходное сопротивление). Для согласования входа усилителя с другими устройствами. В токовых цепях входное сопротивление очень малое.

- работа с датчиками: 1- АЦП времени (частота, период);

2- АЦП напряжения;

3- АЦП сопротивления (мосты)

4- АЦП индуктивности.

- высокочувствительные входы измерительных устройств автоматического управления и регулирования (входные цепи).

- преобразование рода величин (емкость, индукция, сопротивление, потенциал, период, частота) легко кодируются в постоянный ток или напряжение.

Разновидности ОУ.

Большая часть номенклатуры ОУ относится к усилителям общего назначения. Это дешевые усилители среднего быстродействия, невысокой точности и малой выходной мощности. Обычные параметры: K_U = 20 000 - 200 000; U_см = 0,1 - 20 мВ; f_т = 0,1 - 10 МГц. Типичные примеры: 140УД6, 140УД8, 153УД6.

Прецизионные усилители имеют высокий дифференциальный коэф-т усиления по напряжению, малое напряжение смещения нуля и малый входной ток обычно при низком или среднем быстродействии. Увеличение K_U возможно путем усовершенствования каскадов усиления по напряжению или применением 3хкаскадной схемы, что усложняет частотную коррекцию. Радикально уменьшить смещение нуля позволяет применение модуляции-демодуляции (МДМ), либо периодическая компенсация дрейфа (прерывание).

Существуют следующие разновидности измерительных усилителей:

1. Инструментальный усилитель - прецизионное устр-во для усиления дифференциальных напряжений, кот-ое оптимизировано для работы в тяжелых условиях (большие уровни шумов и перепады температур) и предназначено для выполнения высокоточных измерений. Данные устр-ва имеют сверхвысокие входные сопр-ия, что позволяет им работать с датчиками, имеющими малое значение выходного напряжения или большое выходное сопротивление. Входные токи и напряжения смещения ИУ имеют малые и относительно стабильные значения. Для минимизации шумов и провалов напряжений, характерных для удаленных датчиков, ИУ имеют высокую способность подавления синфазных входных напряжений. Широкое применения ИУ нашли в медицине. (внутри 3 ОУ)

2. Дифференциальный усилитель – предназначен для усиления разности 2х входных напряжений. Испол-ие схем с дифференциальным входным каскадом позволяет повысить стабильность и точность усилителя. Эти усил-ли отличаются большим коэф-том подавления синфазной помехи. На основе схем ДФ создаются схемы инверторов; повторителей; усил-лей с производным коэф-ом усиления; инструментальных усил-лей; схем с дифференциальным выходом; схем с управлением.

3. Буферный усилитель. Такой тип усилителя исп-ся как согласующее устр-во. Свойства такого усил-ля является входное сопротивление около 10 МОм, которое не оказывает влияние на входную цепь и малое выходное сопротивление около 1 кОм.

4. Изолирующий усилитель. Обеспечивают развязку м/у входом и выходом по постоянному току при допустимых уровнях синфазных напряжений (2000-7500 В). Функции изолирующих усил-лей: защита персонала/аппаратуры; разделительная (уменьшение влияния цепей); уменьшение влияния от шины питания и гальванической развязки.

Специализация: усилители, маркировка которых начинается на AD (например, AD 201), используются на трансформаторах; ВВ – емкостные; НР – световой поток.

5. Усилитель с практически полностью подавленным нулем. Такие усилители бывают 2 видов:

- МДМ-усилители

- построенные по принципу периодической коррекции дрейфа нуля.

6. Усилитель с программируемым коэффициентом усиления.

а) PGA используются для измерений сигналов в широком диапазоне, то есть существует возможность расширения пределов измерения, другими словами можно увеличить диапазон изменяемых сигналов.

б) Измерения PGA позволяют уменьшить погрешность относительно в широком диапазоне входного сигнала.

Такие усилители находят применение в различных областях техники.

2. Мощность ОУ определяется током потребления. Чем меньше потребляемая мощность, тем меньше быстродействие (меньше скорость нарастания сигнала):

а) low power (I_потр < 1 мА); б) micro power (I_потр < 1 мА).

используются в приборах, получающих питание от гальванических или аккумуляторных батарей. Эти усилители потребляют очень малый ток от источников питания.

3. По шумам по напряжению: используются в высокочувствительных цепях.

а) low voltage noise ( ); б) ultralow noise ( );

в) low current noise ( ), полоса частот 1000 Гц.

4. По максимальной скорости изменения сигнала:

а) high speed – высокоскоростные (S_R > 100 В/мкс);

б) faster high speed (S_R > 1000 В/мкс).

6. Single supply – усилители с одним источником питания.

Если источник сигнала - однополярный (например, фотодиод), целесообразно использовать усилитель с однополярным питанием. Это позволит питать усил-ль от 1ой батареи или даже элемента, например, от литиевого элемента напряжением 3 вольта. Основное требование, предъявляемое к ОУ с однополярным питанием, - диапазон входного синфазного сигнала должен простираться ниже отриц-го напряжения питания (обычно привязанного к потенциалу земли), а размах вых-го напряжения д/б ограничен снизу практически напряжением питания (потенциалом земли).

8. По назначению:

а) general propose – усилители общего назначения;

б) audio amplifiers – аудиоусилители; в) video amplifiers – видеоусилители;

г) instrumental – инструментальные усилители и т.д.