Jump to content

    

Search the Community

Showing results for tags 'операционный усилитель'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Сайт и форум
    • Новости и обсуждения сайта и форума
    • Другие известные форумы и сайты по электронике
    • В помощь начинающему
    • International Forum
    • Образование в области электроники
    • Обучающие видео-материалы и обмен опытом
  • Cистемный уровень проектирования
    • Вопросы системного уровня проектирования
    • Математика и Физика
    • Операционные системы
    • Документация
    • Разработка цифровых, аналоговых, аналого-цифровых ИС
    • Электробезопасность и ЭМС
    • Управление проектами
    • Neural networks and machine learning (NN/ML)
  • Программируемая логика ПЛИС (FPGA,CPLD, PLD)
    • Среды разработки - обсуждаем САПРы
    • Работаем с ПЛИС, области применения, выбор
    • Языки проектирования на ПЛИС (FPGA)
    • Системы на ПЛИС - System on a Programmable Chip (SoPC)
  • Цифровая обработка сигналов - ЦОС (DSP)
    • Сигнальные процессоры и их программирование - DSP
    • Алгоритмы ЦОС (DSP)
  • Микроконтроллеры (MCs)
    • Cредства разработки для МК
    • ARM
    • AVR
    • MSP430
    • Все остальные микроконтроллеры
    • Отладочные платы
  • Печатные платы (PCB)
    • Разрабатываем ПП в САПР - PCB development
    • Работаем с трассировкой
    • Изготовление ПП - PCB manufacturing
  • Сборка РЭУ
    • Пайка, монтаж, отладка, ремонт
    • Корпуса
    • Вопросы надежности и испытаний
  • Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника
    • Вопросы аналоговой техники
    • Цифровые схемы, высокоскоростные ЦС
    • Rf & Microwave Design
    • Метрология, датчики, измерительная техника
    • АВТО электроника
    • Умный дом
    • 3D печать
    • Робототехника
  • Силовая Электроника - Power Electronics
    • Силовая Преобразовательная Техника
    • Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация
    • Первичные и Вторичные Химические Источники Питания
    • Высоковольтные Устройства - High-Voltage
    • Электрические машины, Электропривод и Управление
    • Индукционный Нагрев - Induction Heating
    • Системы Охлаждения, Тепловой Расчет – Cooling Systems
    • Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation
    • Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design
  • Интерфейсы
    • Форумы по интерфейсам
  • Поставщики компонентов для электроники
    • Поставщики всего остального
    • Компоненты
  • Майнеры криптовалют и их разработка, BitCoin, LightCoin, Dash, Zcash, Эфир
    • Обсуждение Майнеров, их поставки и производства
  • Дополнительные разделы - Additional sections
    • Встречи и поздравления
    • Ищу работу
    • Предлагаю работу
    • Kуплю
    • Продам
    • Объявления пользователей
    • Общение заказчиков и потребителей электронных разработок

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


AIM


MSN


Сайт


ICQ


Yahoo


Jabber


Skype


Город


skype


Facebook


Vkontakte


LinkedIn


Twitter


G+


Одноклассники

  1. В предыдущей главе 23 был исследован шум неинвертирующего усилителя, но не поднят вопрос о вкладе компонентов цепи обратной связи в общий шум схемы. Итак, как насчет шумов от R1 и R2 на рисунке? Общий шум на инвертирующем входе включает тепловой шум резисторов обратной связи и шумовой ток ОУ, взаимодействующий с R1 и R2. Вы можете рассчитать выходной сигнал, вызываемый этими источниками шума, используя базовые соотношения операционного усилителя: напряжение теплового шума R1 усиливается с коэффициентом усиления -R2/R1; напряжение теплового шума R2 поступает напрямую на выход; шумовой ток инвертирующего входа, протекая через R2, формирует на выходе шум, равный IN ⋅ R2. Эти источники шума не коррелированы, поэтому при расчете общего шума необходимо суммировать квадраты шумовых составляющих (см.формулы в статье). Существует более наглядный и интуитивно понятный способ оценить влияние этих источников шума. Было бы гораздо удобнее работать с источниками шума, если бы все они были подключены к неинвертирующему входу. Для этого можно разделить значение общего шума на выходе на значение коэффициента усиления. Этот способ приведения ко входу позволяет легко сравнивать влияние источников шума со входным сигналом. Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 24. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  2. Данная схема ограничивает скорость изменения выходного напряжения усилителя (см.рисунок). Ограничение касается скорости нарастания и спада. Очевидно, что скорость нарастания используемого ОУ должна быть больше, чем желаемое ограничение. Рекомендуем обратить внимание: ОУ усилительного каскада и ОУ ограничителя скорости нарастания должны быть проверены на устойчивость к самовозбуждению; нагрузочная способность операционного усилителя U2 должна быть достаточной для перезаряда емкости С1 и питания нагрузки. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 19 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  3. Поведение операционных усилителей в режиме ограничения скорости нарастания часто вызывает недопонимание Это объемная тема, поэтому давайте разбираться поэтапно. Между входами ОУ обычно присутствует очень небольшое напряжение, в идеале – ноль, не так ли? Но внезапное изменение входного сигнала временно приводит к тому, что контур обратной связи выходит из равновесия, создавая дифференциальное напряжение ошибки между входами операционного усилителя. Это заставляет ОУ увеличивать выходное напряжение для исправления ошибки рассогласования. Чем больше рассогласование, тем выше скорость нарастания сигнала на выходе. Однако увеличение скорости нарастания не бесконечно. При достаточно большом дифференциальном напряжении на входе скорость нарастания достигает своего предела. Если амплитуда входного прямоугольного импульса достаточно велика, то скорость нарастания выходного сигнала достигает своего предела. При дальнейшем увеличении амплитуды скорость нарастания на выходе не изменится. На рисунке 49 на примере простой схемы демонстрируется, почему так происходит. При постоянном входном напряжении в схеме с замкнутым контуром между входами операционного усилителя присутствует нулевое напряжение. Входной каскад сбалансирован, а ток IS1 равномерно распределяется между двумя входными транзисторами. Если напряжение входного прямоугольного сигнала превышает 350 мВ, то весь ток IS1 начинает протекать по одному плечу входного каскада. Этот ток заряжает (или разряжает) компенсационный конденсатор Миллера – C1. Скорость нарастания выходного сигнала (Slew rate, SR) – это скорость, с которой IS1 заряжает C1. Она равна IS1/C1. Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 20. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все.  Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  4. Давайте рассмотрим некоторые базовые основы шумов усилителя с учетом особенностей, выявленных в предыдущей части. Неинвертирующая схема усилителя является наиболее распространенной для малошумящих приложений, поэтому я сосредоточусь именно на ней. Модель источника входного сигнала на рисунке ниже представлена в виде источника шумового напряжения с последовательным сопротивлением RS. Известно, что сопротивление RS обладает собственным шумом, пропорциональным корню сопротивления. Цель малошумящего усилителя состоит в том, чтобы добавлять как можно меньше дополнительного шума к уже имеющемуся шуму источника сигнала. Шумовая модель усилителя включает в себя источник шумового напряжения, подключенный последовательно с одним из входов, и пару источников шумового тока, подключенных к каждому из входов (см.рисунок выше). Рассматривайте шумовое напряжение как изменяющийся во времени компонент напряжения смещения. Аналогичным образом шумовой ток представляет собой переменную составляющую входного тока смещения. Для этой схемы можно игнорировать шумовой ток на инвертирующем входе – его влияние, как правило, можно минимизировать. Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 23. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  5. Общий уровень шума усилителя сильно зависит от шума Джонсона, сопротивления источника питания и резисторов обратной связи. Почти каждый знает, что резисторы имеют собственный шум, но некоторые детали этого явления могут быть не вполне ясными. Давайте рассмотрим эту тему в рамках подготовки к будущему обсуждению шумов в схемах усилителей. Шумовая модель резистора (модель Тевенина) состоит из бесшумного резистора, включенного последовательно с источником шумового напряжения (см. рисунок ниже). Величина шумового напряжения для заданного частотного диапазона оказывается пропорциональной корню из произведения ширины диапазона, сопротивления и температуры (по Кельвину). Компания TI часто указывает значение шума для полосы шириной 1 Гц как его спектральную плотность (Spectral density). Теоретически шум резистора – «белый», это означает, что он равномерно распределен по частоте, то есть имеет одинаковое шумовое напряжение в каждой точке спектра. Значения шумов каждой полосы спектра шириной 1 Гц складываются как корень из суммы квадратов. При этом часто используется значение спектральной плотности в В/√Гц. Численное значение спектральной плотности такое же, как для шума полосы пропускания 1 Гц. Для расчета белого шума спектра произвольной ширины необходимо умножать квадратный корень из ширины спектра на значение шума. Для количественного определения полного шума требуется ограничить ширину спектра (см. рисунок ниже). Без задания частоты среза вы не знаете, какой объем шума вы интегрируете. Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 22. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  6. Данная схема используется для прецизионного выпрямления низковольтных двуполярных переменных сигналов (см.рисунок ниже). Она обеспечивает высокую линейность при работе на частотах до 50 кГц со входными сигналами амплитудой от 5 мВ. Для минимизации искажений вблизи 0 В используется источник отрицательного напряжения (например, LM7705). Рекомендуем обратить внимание: при выборе ОУ следует учитывать уровень смещения и скорость нарастания; резистор R3 необходимо выбирать таким образом, чтобы ток утечки диода D1 при поступлении положительной полуволны входного сигнала не создавал значительной ошибки на входе усилителя U1B. Кроме того, выход ОУ не должен перегружать выход усилителя U1A; для получения минимальных искажений следует использовать быстрый диод D1; отказ от входного буфера (U1A) позволит работать со входными сигналами, амплитуда которых будет в два раза больше напряжения питания, однако расплатой за это станет уменьшение входного импеданса и увеличение ошибки усиления; для снижения погрешности усиления следует выбирать прецизионные резисторы. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 18 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  7. Время установления (Settling time) – это время, необходимое операционному усилителю, чтобы отреагировать на прямоугольный импульс входного напряжения, а затем достичь дифференциального сигнала ошибки, который бы соответствовал конечному значению выходного напряжения. Эта характеристика важна для многих приложений. Таких, например, в которых быстроменяющиеся сигналы с выхода ОУ оцифровываются аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Но давайте заглянем за пределы сухих определений и сосредоточимся на характере изменения формы сигналов. В главе 20 мы рассмотрели, как ОУ переходит из состояния ограничения скорости нарастания в область малых сигналов. При этом можно заметить, что чем больше коэффициент усиления, тем более плавно выходной сигнал приближается к конечному значению. Такая особенность связана с уменьшением полосы пропускания замкнутого контура при более высоком коэффициенте усиления. В этом примере операционный усилитель имеет запас по фазе 90° при G = 1. Обратите внимание, что перерегулирования нет даже при единичном усилении. Этот практически идеальный отклик служит эталоном для сравнения, но вы вряд ли найдете ОУ с таким большим запасом по фазе при G = 1. Диаграмма отклика, представленная на рисунке ниже, выглядит более реалистичной (и чуть более пессимистичной). Эти сигналы сформированы одним и тем же ОУ, но с запасом по фазе 35° при G = 1 (предыдущие идеальные результаты также показаны для сравнения). Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 21. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  8. Данная схема используется для выпрямления входного двуполярного переменного сигнала (см.рисунок ниже). Она обеспечивает небольшое искажение формы выходного сигнала на частотах до 1 кГц при амплитуде входных сигналов ±25 мВ и до 50 кГц при амплитуде входных сигналов ±10 В. Рекомендуем обратить внимание: для обеспечения нормальной работы схемы следует выбирать ОУ с достаточной полосой пропускания и высокой скоростью нарастания; для получения высокой точности следует выбирать ОУ с малым смещением, минимальным уровнем шума и низким коэффициентом нелинейных искажений (THD); для снижения погрешности усиления следует выбирать резисторы с точностью 0,1%; использование слишком большой емкости С1 может привести к существенным искажениям выходного сигнала при смене полярности входного. Для некоторых ОУ конденсатор С1 может не потребоваться; для получения минимальных искажений следует использовать быстрые диоды. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 17 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  9. Данная схема (рисунок ниже) передает входной биполярный сигнал ±20 В на дифференциальный вход полностью дифференциального АЦП в диапазоне ±4,8 В, что находится в пределах линейного диапазона усилителей. Значения в разделе выбора компонентов могут быть скорректированы с учетом различных уровней входного напряжения. Данная реализация схемы применима в устройствах точного измерения напряжения, таких как анализаторы аккумуляторных батарей, оборудование для тестирования аккумуляторов, ATE и выносные радиоблоки (RRU) в беспроводных базовых станциях. Рекомендуем обратить внимание Определите линейный диапазон операционного усилителя на основе характеристик синфазного сигнала, размаха выходного напряжения и линейного коэффициента усиления напряжения. Это описано в разделе выбора компонентов. В качестве конденсаторов на пути прохождения измерительного сигнала используйте конденсаторы COG для минимизации искажений. В данном примере конденсаторы Cf1, Cf2, Cf3, Cf4, Cfilt1 и Cfilt2 должны быть типа COG. Используйте пленочные резисторы 0,1% 20ppm/°C или выше для снижения дрейфа коэффициента усиления и для минимизации искажений. Серия видеороликов от PrecisionLabs посвящена методам анализа ошибок. Рекомендуем ознакомиться с видео "Statistics Behind Error Analysis", чтобы узнать, как минимизировать ошибки усиления, смещения, дрейфа усиления и улучшить шумовые характеристики. Серия обучающих видеороликов “TI Precision Labs – ADCs” посвящена методам выбора элементов для цепи фильтра Rfilt и Cfilt. Данные параметры компонентов зависят от полосы пропускания усилителя, частоты дискретизации преобразователя данных и конструкции самого преобразователя. Приведенные здесь значения позволяют получить хорошие показатели установления сигнала и динамические характеристики для выбранных моделей усилителя и АЦП. В случае изменения дизайна выберите другой RC-фильтр. Ознакомьтесь с обучающим видео «Введение в выбор компонентов для входных каскадов SAR АЦП», в котором представлена дополнительная информация по выбору RC-фильтра для получения наилучших характеристик по установлению сигнала и переменному току. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 4 Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  10. Не всегда очевидно, каким образом полоса пропускания операционного усилителя (GBW) может повлиять на работу вашей схемы. Макромодели используют фиксированное значение GBW. Вы, конечно, можете заглянуть внутрь этих моделей, но лучше с ними не возиться. Что же тогда делать? Чтобы проверить вашу схему на чувствительность к ширине полосы пропускания ОУ, лучше всего использовать общую модель операционного усилителя в программе SPICE-моделирования. Большинство симуляторов SPICE имеет простую модель операционного усилителя, которую вы можете легко изменить. На рисунке ниже показан один пример из программы TINA-TI. Сначала установите коэффициент усиления разомкнутого контура по постоянному току (DC) на 1 М (120 дБ). Тогда значение частоты первого полюса в герцах определит полосу пропускания усилителя в мегагерцах. В этом примере первый полюс с частотой 10 Гц создает GBW 10 МГц. На рисунке ниже показаны характеристики разомкнутого контура для трех разных GBW: 5, 10 и 100 МГц. Обратите внимание, что эта простая модель также включает в себя второй полюс, который многие разработчики называют «неудобным полюсом». В некоторых случаях может возникнуть желание поместить этот полюс на очень высокой частоте, например, 10 ГГц. Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 19. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  11. Данная схема усиливает входной переменный сигнал и формирует на выходе неинвертированный однополярный сигнал, смещенный на величину половины напряжения питания (см.рисунок). Стоит подчеркнуть, что входной сигнал может принимать значения выше и ниже потенциала земли. Главное достоинство схемы в том, что она не требует отрицательного напряжения питания. В схеме описан пример решения для реализации схемы устройств точного измерения напряжения, таких как анализаторы состояния аккумуляторных батарей, оборудования для тестирования аккумуляторов, работающих в качестве источников питания автономных устройств (выносные радиоблоки базовых станций, внешние измерительные системы, и т.п.). Рекомендуем обратить внимание: напряжение Vinp определяет входное синфазное напряжение; резисторы R2 и R3 определяют входное сопротивление схемы по переменному напряжению; следует использовать малое значение сопротивления обратной связи, чтобы сократить уровень шума; следует работать в линейном рабочем диапазоне напряжений ОУ. Этот диапазон обычно определяется в схеме с разомкнутой обратной связью (AOL); схема имеет два полюса, которые определяют частоту среза. Для обеспечения ослабления 3 дБ на требуемой частоте fL необходимо, чтобы полюса располагались на частоте fL/1,557. Порядок расчета>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 14 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  12. Компенсированные усилители являются устойчивыми в схемах с коэффициентом усиления, равным единице и больше. Но ведь – не меньше единицы?, А что тогда делать со схемами, подобными той, что изображена на рисунке 43? Рис. 43. Пример инвертирующего аттенюатора Если говорить коротко, данный инвертирующий аттенюатор стабилен! Вы хотите знать, почему? Есть несколько способов прояснить ситуацию, и объяснение «на пальцах» может внести дополнительную ясность в общую картину проблем с устойчивостью. Рассмотрим пример. Если при G = -0,1 схема была бы неустойчивой, то при более низком коэффициенте усиления все было бы еще хуже, не так ли? Рассмотрим схему с единичным усилением и с резистором 1 Ом в цепи обратной связи, показанную на рисунке 44. Теперь предположим наличие тока утечки по поверхности печатной платы, для чего добавим входной резистор R1 = 10 ГОм. Этот паразитный входной сигнал инвертируется и усиливается с очень малым коэффициентом усиления. Схема будет неустойчивой? Конечно, нет! Это по-прежнему всего лишь буфер с единичным усилением, с заземленным входом. Итак, схема устойчива. Рис. 44. Схема с единичным усилением и с резистором 1 Ом в цепи обратной связи является устойчивой Представьте, что устойчивость операционного усилителя зависит от того, какая часть выходного сигнала попадает обратно на инвертирующий вход. Эксперты по устойчивости используют для этого коэффициент обратной связи β. При единичном усилении 100% выходного напряжения возвращается на инвертирующий вход, поэтому β равно единице. Пример на рисунке 44, по существу, также имеет значение β, близкое к единице, так как почти весь выходной сигнал подается обратно на инвертирующий вход. Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 18. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все.  Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  13. Данная схема усиливает входной переменный сигнал и формирует на выходе однополярный сигнал, смещенный на величину половины напряжения питания (см. рисунок). Стоит подчеркнуть, что входной сигнал может принимать значения выше и ниже потенциала земли. Главное достоинство схемы заключается в том, что она не требует отрицательного напряжения питания. Рекомендуем обратить внимание: резистор R1 определяет входное сопротивление по переменному току. Резистор R4 нагружает выход усилителя; следует использовать малое значение сопротивления обратной связи, чтобы сократить уровень шумов и решить проблемы со стабильностью; следует работать в линейном рабочем диапазоне напряжений ОУ. Этот диапазон обычно определяется в схеме с разомкнутой обратной связью (AOL); полоса пропускания схемы зависит от произведения коэффициента усиления на полосу пропускания (GBP). Дополнительная фильтрация может быть выполнена за счет подключения конденсатора параллельно резистору R Этот конденсатор также повышает устойчивость схемы в том случае, если сопротивление резистора обратной связи R4 достаточно велико. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 13 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  14. Данная схема использует генератор треугольных импульсов и компаратор для формирования ШИМ-сигнала с частотой 500 кГц и коэффициентом заполнения, обратно пропорциональным входному напряжению (см.рисунок). Операционный усилитель (U3) и компаратор (U4) генерируют треугольный сигнал, подаваемый на инвертирующий вход второго компаратора (U2). Входное напряжение схемы поступает на инвертирующий вход усилителя рассогласования (U1) и далее на неинвертирующий вход компаратора (U2). Выходной ШИМ-сигнал формируется при сравнении входного напряжения и треугольного сигнала. Сигнал с выхода U2 используется для обратной связи и подается на вход усилителя рассогласования (U1). Это сделано для улучшения точности и линейности при генерации ШИМ-сигнала. Рекомендуем обратить внимание: - используйте компаратор c выходом типа "push-pull" и минимальным временем задержки; - применяйте ОУ с подходящими значениями скорости нарастания, GBW и диапазона выходных напряжений; - частота полюса, создаваемого конденсатором С, должна лежать ниже частоты переключений и значительно выше слышимого звукового диапазона; - импеданс источника опорного напряжения должен быть минимальным. Для этой цели может быть использован выход ОУ. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 12 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  15. Характеристики входных емкостей операционных усилителей часто путают или вовсе игнорируют. Давайте уточним, как наилучшим образом использовать эти параметры. Входная емкость на инвертирующем входе может влиять на устойчивость схемы с ОУ, вызывая фазовый сдвиг – задержку сигнала обратной связи, возвращаемого на инвертирующий вход. Цепь обратной связи совместно со входной емкостью создают нежелательный полюс. Изменение импеданса цепи обратной связи с учетом величины входной емкости является важным шагом для обеспечения устойчивости схемы усилителя. Но какую емкость использовать в расчетах? Дифференциальную? Синфазную? Обе? Входная емкость ОУ, как правило, приводится в документации совместно со значением входного импеданса, это касается как дифференциальной, так и синфазной емкостей. Полная входная емкость моделируется как синфазная емкость каждого входа и дифференциальная емкость между входами (см.рисунок). Поскольку у операционного усилителя с биполярным питанием отсутствует подключение к земле, необходимо рассматривать синфазные емкости как подключенные к выводу питания V-, который является в данном случае эквивалентом заземления для сигналов переменного тока (AC). Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 16. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе.
  16. В данном решении усилитель сверхнизкой мощности используется для управления АЦП SAR, уровень энергопотребления которого в активном режиме измеряется в нановаттах. Решение предназначено для использования в системах сбора данных с датчиков с общим уровнем потребления в несколько микроватт. Примерами таких систем являются пассивные инфракрасные датчики, датчики газа и глюкометры. Значения в разделе выбора компонентов могут быть скорректированы в соответствии с требуемой скоростью передачи данных и полосой пропускания усилителя. В предыдущей части рассматривается более сложная версия схемы, где на канал отрицательного напряжения подается небольшое отрицательное напряжение (-0,3 В). Вариант схемы с одним источником питания показывает пониженную производительность, когда выходной сигнал усилителя близок к нулю. Однако в большинстве случаев конфигурация с одним источником питания является более предпочтительной благодаря простоте (см.рисунок ниже). Рекомендуем обратить внимание Определите линейный диапазон операционного усилителя на основе характеристик синфазного сигнала, размаха выходного напряжения и линейного коэффициента усиления напряжения. Это описано в далее в разделе статьи "Выбор компонентов". Используйте конденсаторы COG для минимизации искажений. Используйте пленочные резисторы 0,1% 20 ppm/°C или более высокой точности для минимизации искажений. В серии обучающих видеороликов TI "Precision Labs – ADCs" показаны методы выбора элементов цепи зарядного сегмента Rfilt и Cfilt. Данные параметры компонентов зависят от полосы пропускания усилителя, частоты дискретизации преобразователя данных и конструкции самого преобразователя. Приведенные здесь значения позволяют получить хорошие показатели установления сигнала и динамические характеристики для усилителя и преобразователя данных в этом примере. В случае изменения дизайна вам понадобится выбрать другой RC-фильтр. Ознакомьтесь с обучающим видео "Введение в выбор компонентов для входных каскадов SAR АЦП" , в котором представлена дополнительная информация по выбору RC-фильтра для получения наилучших характеристик по установлению сигнала и переменному току. Подробнее>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 3 Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  17. Данная схема с однополярным питанием используется для измерения тока нагрузки в диапазоне 0,01…10 мА с помощью шунта, подключенного к земле (см.рисунок ниже). Обеспечение широкого диапазона измеряемых токов оказывается возможным благодаря простой и оригинальной коммутируемой схеме усиления. Рекомендуем обратить внимание: используйте максимальное сопротивление шунта для уменьшения относительной погрешности при минимальной нагрузке; применяйте резисторы R1, R2, R3, и R4 с отклонением 0,1% для получения ошибки усиления на уровне 0,1% во всем диапазоне измерений; используйте переключатель (SW1) с малым собственным сопротивлением (Ron) для уменьшения погрешности коэффициента усиления; старайтесь минимизировать емкость на входе, определяющем коэффициент усиления INA326; диапазон выходных напряжений следует выбирать с учетом ошибки усиления. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 11 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  18. Программы SPICE-моделирования являются полезным инструментом, помогающим обнаруживать потенциальные проблемы с устойчивостью схем усилителей. Рассмотрим один конкретный пример. На рисунке ниже показан типовой неинвертирующий усилитель на базе OPA211 с несколькими незначительными типовыми особенностями. Звено R3 – C1 является входным фильтром. R4 – выходной резистор для защиты от коротких замыканий на выходе. Конденсатор CL имитирует пятифутовый кабель. Анализ отклика системы на воздействие прямоугольного или ступенчатого сигнала является самым быстрым и простым способом поиска возможных проблем с устойчивостью. На рисунке ниже показана моделируемая схема. Можно заметить, что вход схемы притянут к земле, а тестовый сигнал подключается непосредственно к неинвертирующему входу ОУ. Таким образом, фильтр оказывается исключенным из схемы, так как он мог бы сгладить необходимый для моделирования фронт ступенчатой функции. Как гласит японская пословица, если вы хотите знать, как звонит колокол – ударьте его молотом, а не резиновой колотушкой! Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 15. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  19. Б.Трамп оценивал устойчивость операционных усилителей, анализируя, каким образом фазовый сдвиг (его можно назвать также задержкой) в цепи обратной связи приводит к возникновению колебаний. Поднятая в статьях «Почему в схемах с ОУ возникают колебания: интуитивный взгляд на две наиболее частые причины» и «Приручаем нестабильный ОУ» проблема с устойчивостью при емкостной нагрузке довольно непроста. Здесь главным источником проблем становится выходное сопротивление операционного усилителя с разомкнутой обратной связью (Ro), которое на самом деле не является резистором в буквальном смысле этого слова. Это эквивалентное сопротивление, зависящее от внутренней схемы ОУ. Невозможно изменить его без изменения самого операционного усилителя. Пусть CL – емкость нагрузки. При работе с такой емкостью вы автоматически получаете полюс, определяемый значениями Ro и CL. Полюс на частоте 1,8 МГц в контуре обратной связи 20 МГц операционного усилителя с G = 1 способен вызвать проблемы. Это хорошо видно на рисунке. Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 14. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  20. Данная схема с однополярным питанием используется для измерения тока нагрузки, подключенной к земле, в диапазоне 0…1 А и для формирования выходного сигнала напряжения 0…4,9 В. Диапазоны входных токов, выходных напряжений и уровни напряжения питания могут быть изменены в соответствии с требованиями конкретного приложения (см.рисунок). Отрицательное напряжение питания, получаемое с помощью преобразователя, например, LM7705 или ему подобного, необходимо для устранения искажений сигнала вблизи 0 В. Рекомендуем обратить внимание: - для получения минимальной погрешности следует использовать прецизионные резисторы; - для обеспечения максимальной точности при измерениях малых токов необходимо, чтобы отрицательное напряжение питания было немного меньше, чем 0 В; - дополнительный конденсатор, включенный параллельно резистору обратной связи, позволит уменьшить влияние ВЧ-помех, но при этом ограничит полосу пропускания. Рекомендуем обратить внимание: - для получения минимальной погрешности следует использовать прецизионные резисторы; - для обеспечения максимальной точности при измерениях малых токов необходимо, чтобы отрицательное напряжение питания было немного меньше, чем 0 В; - дополнительный конденсатор, включенный параллельно резистору обратной связи, позволит уменьшить влияние ВЧ-помех, но при этом ограничит полосу пропускания. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 9 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  21. Трансимпедансный усилитель используется для преобразования входного тока в напряжение. Коэффициент преобразования зависит от сопротивления обратной связи. Схема способна работать со входными напряжениями смещения, что является большим достоинством при использовании многих датчиков (см.рисунок). Рекомендуем обратить внимание: для получения минимальной погрешности используйте JFET или КМОП ОУ с минимальными входными токами; для задания необходимого выходного напряжения при нулевом входном токе может использоваться дополнительное напряжение смещения, подаваемое на неинвертирующий вход; для уменьшения искажений следует работать в линейном рабочем диапазоне напряжений ОУ. Этот диапазон обычно определяется в схеме с разомкнутой обратной связью (AOL). Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 8 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  22. В предыдущей главе были рассмотрены две наиболее распространенные причины возникновения колебаний или нестабильности в схемах с операционными усилителями. При этом исходной причиной этих негативных явлений была задержка или сдвиг фазы в цепи обратной связи. Простой неинвертирующий усилитель может быть неустойчивым или иметь чрезмерное перерегулирование и осцилляции, если сдвиг фазы или задержка, создаваемые входной емкостью ОУ (плюс некоторая паразитная емкость) совместно с сопротивлением цепи обратной связи, слишком велики (см.рисунок). Можно немного улучшить ситуацию за счет уменьшения паразитной емкости на инвертирующем входе, например, уменьшив площадь проводника на печатной плате. Однако для конкретного операционного усилителя входная емкость (дифференциальная и синфазная) представляет собой фиксированное значение – с ней ничего поделать нельзя. Тем не менее, можно пропорционально снизить сопротивление резисторов в цепи обратной связи, чтобы сохранить коэффициент усиления без изменений. Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 13. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  23. Схема дифференциатора выполняет дифференцирование входного сигнала в частотном диапазоне, определяемом постоянной времени и шириной полосы пропускания ОУ (см.рисунок). Входной сигнал подается на инвертирующий вход, поэтому выходной сигнал имеет обратную полярность. Идеальная схема дифференциатора является принципиально нестабильной и требует дополнительного входного резистора, конденсатора в цепи обратной связи или и того, и другого одновременно. Компоненты, обеспечивающие стабильность схемы, приводят к ограничению рабочего частотного диапазона. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 7 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>
  24. Диаграммы Боде, или логарифмические амплитудно-фазовые частотные характеристики, являясь отличным аналитическим инструментом, не выглядят интуитивно понятными. Мы воспользуемся чисто качественным рассмотрением часто встречающихся причин неустойчивости и самовозбуждения операционных усилителей. На рисунке представлен идеальный импульсный отклик, который можно наблюдать при отсутствии задержки в цепи обратной связи. Рост выходного напряжения постепенно замедляется, поскольку сигнал обратной связи сообщает о приближении к уровню конечного напряжения. Проблемы возникают, когда задержка сигнала обратной связи отлична от нуля. Подробнее>> Брюс Трамп "Руководство по проектированию устройств с операционными усилителями", глава 12. Мы продолжаем публиковать на сайте compel.ru переводы глав руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей. Статья является частью руководства, посвященного практическим аспектам и особенностям проектирования электроники с использованием операционных усилителей (ОУ) – от выбора типа ОУ до тайных приемов опытного разработчика и хитростей отладки. Руководство написано Брюсом Трампом, инженером-разработчиком с почти тридцатилетним стажем, успевшим до Texas Instruments поработать в легендарной компании Burr-Brown. В настоящее время Трамп является ведущим блогером информационного ресурса Texas Instruments “E2E” по аналоговой тематике и готовит к печати книгу об операционных усилителях. Всего Брюсом написана 31 глава по данной теме. Мы постепенно опубликуем их все. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства, чтобы как можно быстрее начать использовать тайные приемы и хитрости опытного разработчика в своей работе. Оформить подписку>>
  25. Выходной сигнал схемы определяется разницей между входными сигналами Vi1 и Vi2(см.рисунок выше). Источники сигналов, как правило, должны иметь низкий импеданс, так как входной импеданс схемы определяется резисторами R1 и R2. Дифференциальные усилители обычно используются для усиления разницы напряжений входных сигналов и исключения синфазной составляющей. Синфазное напряжение дифференциального усилителя равно общему напряжению, приложенному к обоим входам. Эффективность подавления синфазной составляющей характеризуется коэффициентом ослабления синфазного напряжения, или КОСС (Common-Mode Rejection Ratio, CMRR). КОСС дифференциального усилителя определяется точностью используемых резисторов. Подробнее>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 5. Авторы Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>