Выходные усилители мощности

усилителя мощности класса АВ
схема с параметрической температурной стабилизацией режима
Составной

транзистор

β = β1 β2

большие токи
большой входной импеданс

обоих входах изменяются оди­наково, то такое изменение сигнала называют синфазным.
Коэффициент

ослабления (подавления) синфазного сигнала (КОСС) представляет собой отношение выходного полезного сигнала к выходному синфазному сигналу.

ΔUВЫХ = ΔIК1R К1 - (-ΔIК2R К2) = RК(ΔIК1+ ΔIК2)

ΔUЭ = RЭ (ΔIЭ1- ΔIЭ2)

Если параметры обеих половин дифференциального усилителя одинаковы, то ΔUЭ= 0.
Напряжение ΔUЭ отражает действие в каскаде, выполненном по схеме с ОЭ, последовательной ООС по току нагрузки. Отсутствие этого напряжения говорит о том, что в полностью симметричном дифференциальном каскаде, как по постоянному, так и по переменному току действие ООС отсутствует.
Т.е. коэффициент усиления по напряжению дифференциального усилителя всегда больше, чем в каскаде на одиночном транзисторе.
Сопротивление RЭ определяет коэффициент усиления дифференциального сигнала, чем меньше RЭ тем больше коэффициент. С другой стороны, чем больше RЭ, тем меньше изменяются коллекторные токи транзисторов при воздействии возмущений (например, синфазных сигналов), тем больше КОСС.
Идеальный генератор постоянного тока обладал бы бесконечным сопротивлением. Транзистор по своим свойствам приближается к идеальному генератору тока, поскольку его выходное сопротивление приближается к 100 кОм.
Применение диода VD в нижнем плече делителя напряжения обеспечивает температурную компенсацию. Прямое напряжения на диоде падает с ростом температуры точно так же, как это имеет место с разностью напряжений между базой и эмиттером, так что в широком диапазоне температур приложенное к базе напряжение согласуется с тем, какое требуется транзистору для поддержания постоянного тока эмиттера. В интегральных микросхемах роль диода может играть точно такой же открытый переход база - эмиттер (транзистор с замкнутым накоротко коллектором и базой).

характеристики ОУ
Передаточные характеристики ОУ
Частотные характеристики ОУ

динамические. К статическим относятся характеристики, определяющие работу ОУ в установившемся

режиме:
коэффициент усиления по напряжению К = ΔUВЫХ /ΔUВХ;
напряжение смещения UСМ - это напряжение, которое нужно приложить ко входу ОУ, чтобы сделать UВЫХ = 0;
входные токи IВХ+ и IВХ- - это токи, протекающие через входные цепи ОУ;
разность входных токов ΔIВХ = IВХ+ - IВХ-;
температурный коэффициент напряжения смещения ΔUСМ /ΔT;
температурный коэффициент разности входных токов ΔIВХ/ΔT;
коэффициент ослабления синфазного сигнала КОСС - это отношение коэффициента усиления дифференциального сигнала к коэффициенту усиления синфазного сигнала КОСС = КДИФ/КСФ;
максимальный выходной ток IВЫХmax;
часто в числе основных параметров ОУ используются входной и выходной импеданс RВХ и RВЫХ.
Динамические характеристики ОУ описываются обычно двумя параметрами: предельной частотой (частотой единичного усиления) fПР = f1 и максимальной скоростью нарастания выходного напряжения VUВЫХmax. Эти параметры взаимосвязаны и во многом зависят от цепей частотной коррекции.

Идеальный операционный усилитель имеет следующие характеристики:
входной импеданс (для дифференциального и синфазного входного сигнала) равен бесконечности, а входные токи - нулю;
выходной импеданс (при разомкнутой ОС) равен нулю;
коэффициент усиления по напряжению равен бесконечности;
коэффициент усиления синфазного входного сигнала равен нулю;
выходное напряжение равно нулю, когда напряжение на обоих входах одинаково (напряжение сдвига равно нулю);
выходное напряжение может изменяться мгновенно (бесконечная скорость нарастания и бесконечная частота единичного усиления).

ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

на несколько групп по совокупности их параметров.
Универсальные или общего применения

(К = 103...105, fПР = 1...10МГц, UCM > 0,5мВ) используются для построения узлов аппаратуры, имеющих суммарную приведенную погрешность на уровне 1%. Характеризуются относительно малой стоимостью и средним уровнем параметров.
Прецизионные или инструментальные (К > 0,5... 106, UCM < 0,5мВ) применяются для усиления малых электрических сигналов, сопровождаемых высоким уровнем помех, и характеризуются малым значением напряжения смещения и его температурным дрейфом, большими коэффициентами усиления и подавления синфазного сигнала, большим входным сопротивлением и низким уровнем шумов. Как правило, имеют невысокое быстродействие.
Быстродействующие или широкополосные (VUВЫХmax > 20 В/мкс, fПР > 16МГц) используются для преобразования быстроизменяющихся сигналов. Они характеризуются высокой скоростью нарастания выходного сигнала, малым временем установления, высокой предельной частотой, а по остальным параметрам уступают ОУ общего назначения.
Микромощные ОУ (IПОТР< 1 мА) необходимы в случаях, когда потребляемая мощность жестко лимитирована, например, в приборах с автономным питанием.
ОУ с малым входным током (IВХ < 100 пА) используют входной каскад на полевых транзисторах. Многоканальные ОУ имеют параметры, аналогичные усилителям других типов. Отличие в том, что в одном корпусе размещают два или четыре ОУ Многоканальные ОУ служат для улучшения массогабаритных параметров и снижения энергопотребления аппаратуры.
Мощные и высоковольтные ОУ (IВЫХ > 100 mА, UВЫХ > 15В) - усилители с выходными каскадами, построенными на мощных высоковольтных элементах.
ОУ с гальванической развязкой

=-RОС/R1
Неивертирующий усилитель
разность напряжений ОУ, охваченного ООС=0.
напряжение в точке A

UА = UВХ.
Напряжение UА снимается с делителя напряжения:
UА = UВЫХ R1/(R1+ RОС).
Если UА = UВХ, то
КU=UВЫХ / UВХ =1+RОС/R1

Дифференциальный усилитель

Вход UВХ1 является инвертирующим, вход UВХ2 - неинвертирующим. Если вход UВХ2 заземлить, а на вход UВХ1 подать сигнал, то ? инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления напряжения -RОС/R1.
Если входы поменять местами, то ?неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления напряжения 1+RОС/R1.
В случае, если сопротивления всех резисторов в схеме одинаково R1=R2=R3=RОС,
UВЫХ = UВХ2-UВХ1