Контрольная работа по дисциплине ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ. Задача №4

Решение.
1. Передаточная характеристика устройства.
Важнейшими характеристиками операционного усилителя (ОУ) являются амплитудные (передаточные) характеристики (рис. 1.3).
Их изображают в виде 2-х кривых, которые относятся соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам. Характеристики находят при подключении сигнала на один из входов, при нулевом сигнале на другом. Каждый из графиков состоит из горизонтального и наклонного участка.

Рис. 1.3

Горизонтальные участки кривых отвечают режиму полностью открытого (насыщенного) либо закрытого транзисторов выходного каскада. При изменении входного напряжения на этих участках выходное напряжение усилителя останется постоянным и определяется напряжением +Uвых (max), -Uвых (max). Данные напряжения находятся близко к напряжению источников питания.
Наклонному (линейному) участку графика соответствует пропорциональная зависимость выходного напряжения от входного. Этот диапазон называется областью усиления ОУ. Угол наклона участка определяется коэффициентом усиления ОУ: Kuоу = Uвых / Uвх. Высокие значения коэффициента усиления операционного усилителя позволяют при охвате таких усилителей глубокой отрицательной обратной связью, получать схемы со свойствами, зависящие только от параметров цепи отрицательной обратной связи.
Амплитудные характеристики, изображенные на (рис. 1.3), проходят через нуль. Состояние, когда Uвых = 0 при Uвх = 0, называется балансом ОУ. Для реальных ОУ условие баланса обычно не осуществляется (наблюдается разбаланс). При Uвх = 0 выходное напряжение ОУ может быть больше или меньше нуля (Uвых = + Uвых или Uвых = - Uвых).