Liniowe układy scalone

advertisement
Liniowe układy scalone
Budowa scalonego wzmacniacza operacyjnego
Wzmacniacze scalone
●
Duża różnorodność
●
Powtarzające się układy elementarne
●
Układy elementarne zbliżone do
odpowiedników dyskretnych, ale przy
projektowaniu uwzględnia się specyficzne
wymagania związane z właściwościami
technologii monolitycznej
Cechy wzmacniaczy monolitycznych (1):
●
Szerokie zastosowanie układów symetrycznych
np. Wzmacniaczy różnicowych
–
Wszystkie elementy układu monolitycznego są
wytwarzane podczas jednego procesu
technologicznego
–
Dzięki scaleniu na jednym podłożu powstaje silne
sprzężenie termiczne – możliwość niemal idealnej
kompensacji zmian parametrów w zależności od
temperatury – korzystne w układach symetrycznych
Cechy wzmacniaczy monolitycznych (2):
●
Zastępowanie elementów biernych – czynnymi
(np. Tranzystorami) wszędzie gdzie jest to
możliwe
–
Właściwości tranzystora można najlepiej
kontrolować w procesie technologicznym
–
Tranzystor zajmuje stosunkowo małą powierzchnię
na podłożu monolitycznym
Cechy wzmacniaczy monolitycznych (3):
●
Częste stosowanie struktur złożonych w celu
poprawy właściwości elementów
–
wytwarzanie takich struktur nie wprowadza
poważniejszych utrudnień do procesu
technologicznego
Cechy wzmacniaczy monolitycznych (4):
●
Projektowanie układów w taki sposób, aby ich
parametry nie zależały od uzyskania
dokładnych bezwzględnych wartości elementów
lecz od zachowania ich wzajemnego stosunku,
co jest możliwe do osiągnięcia w technologii
wytwarzania układów monolitycznych
Cechy wzmacniaczy monolitycznych (5):
●
Zapewnienie stałoprądowych sprzężeń między
stopniami, wynika to:
–
z konieczności uzyskania dużego wzmocnienia przy
stałych częstotliwościach
–
Z trudności technologicznych w wytwarzaniu
kondensatorów sprzęgających o dużych
pojemnościach
Stopnie wzmacniacza operacyjnego
●
I stopień – wejściowy:
–
●
II stopień – pośredni:
–
●
Wzmacniacz różnicowy wyposażony w źródło
prądowe pracujące w obwodzie emiterowym
jeden lub dwa stopnie o dużym wzmocnieniu
napięciowym, często oddzielone układami
przesuwającymi poziom napięcia stałego –
niezbędne z uwagi na stałoprądowe sprzężenie
wszystkich stopni
III stopień – wyjściowy:
–
Wzmacniacz prądowy o małej rezystancji
wyjściowej, np. symetryczny wtórnik emiterowy
Wzmacniacz monolityczny μA 741
●
●
●
●
Opracowany przez firmę Fairchild
Semiconductor
Produkowany pod różnymi nazwami np.
ULY7741 (ś.p. Unitra Cemi)
Podstawowy – najpowszechniej stosowany i
najbardziej masowo produkowany
Można by rzec „IKONA ELEKTRONIKI”
Wzmacniacz μA 741- budowa (1)
●
●
●
●
Stopień wejściowy: T1 – T7
Wzmocnienia prądowe T1 i T2
wynoszą ok. 200
Bazy bocznych tranzystorów
pnp T3i T4 a także kolektorów
T1i T2 (za pośrednictwem T8 i
T9) są zasilane ze źródła
prądowego T10, T11 - taki
sposób zasilania uniezależnia
prąd zasilający stopień
wejściowy od wzmocnienia
prądowego tranzystorów
bocznych T3 i T4
Dzięki temu unika się konieczn.
stosowania jako T3 i T4
tranzystorów dwukolektorowych
o dokładnie określ. wzmocnieniu
Wzmacniacz μA 741- budowa (2)
●
●
●
2-gi stopień – układ Darlingtona
T16, T17, przy czym T17 jest
obciązony źródłem prądowym
T12, T13 – takie rozwiązanie
zapewnia uzyskanie dużego
wzm. Napięciowego (45 dB)
2-gi stopień jest objęty pętlą
sprzężenia zwrotnego
(kompensacja częstotliwości),
poprzez kondensator
monolityczny C1 typu MOS.
Dzięki duzej rezystancji
wejściowej 2-go stopnia (1MΩ)
nie wielka pojemnośc 30pF
wystarcza do uzyskania
odpowiedniego nachylenia ch-ki
wzmocnienia w funkcji
częstotliwości (20 dB/dek)
Wzmacniacz μA 741- budowa (3)
●
●
Wzmocnienie
wzmacniacza z otwartą
pętlą osiąga wartość 1
przy 800 kHz, z
przesunięciem fazy 80°
Wzmacniacza jest
stabilny bez dołączania
elementów
kompensujących nawet
przy wzmocnieniu
wzmacniacza równym 1
Wzmacniacz μA 741- budowa (4)
●
●
●
●
Na wyjściu – układ komplementarny
T14, T20 – pracuje w klasie AB
dzięki spolaryzowaniu go prądem
ok. 60μA
Układ zabezpieczony przed
przekroczeniem prądu
wpływającego i wypływającego ze
wzm.
Wypływający prąd wyjściowy
ograniczono do 25 mA –
przekroczenie powoduje
odblokowanie T15 w wyniku wzrostu
napięcia na R6
Przy zbyt dużym prądzie
wpływającym następuje
przewodzenie T19 wywołane
spadkiem napięcia na R11
Wzmacniacz μA 741- budowa (5)
●
●
W stopniu wejściowym
wzmacniacza poprzez
włączenie potencjometru
zewnętrznego między
emiterami T5 i T6
uzyskuje się
kompensację sygnałów
niezrównoważenia
Suwak potencjometru
dołącza się do ujemnego
napięcia zasilającego
Download
Random flashcards
ALICJA

4 Cards oauth2_google_3d22cb2e-d639-45de-a1f9-1584cfd7eea2

bvbzbx

2 Cards oauth2_google_e1804830-50f6-410f-8885-745c7a100970

Motywacja w zzl

3 Cards ypy

Create flashcards