Тороид. Производство электротехнической продукции
(49831) 4-66-21
(925) 790-73-23
toroid2011@mail.ru

Главная Продукция и услуги Статьи Полезная информация Сертификаты Награды Отзывы Контакты

Продукция и услуги

Нестеренко Б. К.
Интегральные операционные усилители: Справочное пособие по применению

МОСКВА
ЭНЕРГОИЗДАТ
1982

Рецензент Д. Е. Подойников

Нестеренко Б. К. Интегральные операционные усилители: Справочное пособие по применению. — М.: Энергоиздат, 1982.

Приведены принципиальные схемы и основные параметры отечественных интегральных операционных усилителей (ОУ), a также значения параметров элементов частотной коррекции. Применение ОУ иллюстрируется на примерах построения различных узлов электронной аппаратуры. Изложена методика расчета многовходового сумматора-вычитателя, активного фильтра, операционного преобразователя второго порядка, бесконтактного реле и др.

Для инженерно-технических работников в области промышленной электроники и автоматики.

Редактор М. В. Гальперин
Редактор издательства Л. И. Гусицкая
Технический редактор О. Н. Адаскина
Корректор Т. В. Воробьева

© Энергоиздат, 1982

Содержание книги
Интегральные операционные усилители

Предисловие

Глава первая. Основы схемотехники ОУ
1. Источник тока
2. Входные каскады
3. Выходные каскады
4. Параметры ОУ
5. Принципиальные схемы ОУ
6. Частотная коррекция

Глава вторая. Линейные частотно-независимые схемы
7. Идеальный ОУ
8. Инвертирующий масштабны» усилитель
9. Неинвертирующий усилитель
10. Повторитель напряжения
11. Регулировка усиления
12. Дифференциальные усилители
13. Мостовые усилители
14. Стабилизаторы постоянного напряжения
15. Стабилизаторы тока
16. Усилители тока и заряда
17. Усилители переменного напряжения
18. Питание ОУ от одного источника
19. Усилители класса В для управления исполнительными двигателями

Глава третья. Линейные частотно-зависимые схемы
20. Интеграторы
21 Дифференциаторы
22. Фазовращатель
23. Активные фильтры
24. Синтез операционного преобразователя второго порядка

Глава четвертая. Схемы с нелинейными и управляемыми обратными связями
25. Ограничитель
26. Прецизионные выпрямители
27. Фазочувствительные выпрямители
28. Точный аналоговый ключ
29. Функциональный преобразователь
30. Логарифмические усилители
31. Аналоговое умножение и деление
32. Компараторы
33. Широтно-импульсный модулятор
34. Цифро-аналоговые преобразователи
35. Аналого-цифровой преобразователь
36. Генераторы синусоидальных колебаний
37. Управляемый генератор
38. Кварцевый генератор
39. Преобразователь напряжение — частота

Глава пятая. Схемы с емкостными ячейками памяти
40. Амплитудный детектор
41. Формирователь задержанных импульсов
42. Схемы выборки с запоминанием
43. Ждущий мультивибратор
44. Релаксационные генераторы

Глава шестая. Некоторые замечания по эксплуатации ОУ
45. Требования к источникам питания
46. Защитные цепи
47. Балансировка
48. Рекомендации по установке и монтажу
49. Условия эксплуатации

Приложение
50. Типы корпусов ОУ
51. Справочные сведения о некоторых отечественных ОУ

Список литературы

ПРЕДИСЛОВИЕ

Создание микроэлектронной аппаратуры требует большого разнообразия микросхем со стабильными параметрами. Особенно жесткие требования предъявляются к аналоговым микросхемам. Для разработки аналоговой аппаратуры целесообразно применять универсальные микросхемы, на основе которых можно строить различные функциональные узлы. Эта универсальность достигается, как правило, за счет избыточности активных элементов в их схемах.

Интегральный операционный усилитель (ОУ) является универсальной микросхемой. Это усилитель постоянного тока, имеющий в диапазоне частот от нуля до нескольких килогерц усиление не менее нескольких-тысяч. Операционный усилитель с обратной связью (ОС) имеет коэффициент передачи, который определяется только отношением значений элементов цепи ОС. При соответствующем выборе внешних элементов ОУ может использоваться для сложения, вычитания, усреднения, интегрирования, дифференцирования сигналов, а также для получения различных функциональных зависимостей. За способность выполнять различные математические операции он и получил название «операционный усилитель».

В результате развития интегральной технологии совершенствовались параметры ОУ и снижалась их стоимость. Это способствовало широкому применению ОУ для построения различных аналоговых и аналого-цифровых функциональных узлов. Вместо отдельных элементов разработчик может пользоваться универсальной микросхемой с гарантированными характеристиками. Замена отдельных элементов на ОУ дает следующие преимущества: высокую надежность, низкую стоимость, малые габариты, упрощение проектирования, пригодность для применения в сложных системах.

Широкие функциональные возможности ОУ позволяют успешно применять их в бескорпусном исполнении в качестве активных элементов гибридных микросборок. Создаются условия для унификации структурных решений отдельных электронных узлов.

Успешное использование метода крупноблочного проектирования па основе ОУ возможно лишь тогда, когда достаточно хорошо изучены не только внешние цепи, подключаемые к ОУ, но и его внутренние характеристики. Разработчик должен уметь оценивать преимущества и недостатки ОУ. Зная параметры данного ОУ, можно предсказать его поведение в конкретной схеме.

Вопросам проектирования и применения ОУ посвящены ряд книжных изданий и большое число журнальных статей.

Широко известна книга Г. Корн и Т. Корн [10], освещающая общие вопросы использования ОУ в аналоговых вычислительных машинах.

Методы уменьшения погрешностей при выполнении математических операций на ОУ разработаны в трудах Д. Е. Полонникова [7].

В 1964 г. фирма Burr-Brown (США) опубликовала «Справочник по применению операционных усилителей: где ОУ рассматривается как универсальная микросхема. В 1971 г. сотрудники этой фирмы издали фундаментальный труд [1] по проектированию и применению ОУ.

Подробно изложены вопросы применения ОУ в «Справочнике» фирмы Fairchild Semiconductor (США). Фирма разработала широко известные ОУ с кодовым индексом.

Новые поколения ОУ стимулировали разработку более совершенных функциональных узлов. Ряд интересных разработок отражен в материалах фирмы National Semiconductor.

Много оригинальных применений ОУ опубликовано в журнале «Электроника» (США).

В книге Ж. Марше [2] наряду с описанием известных схем затрагиваются новые области применения ОУ: циркулятор, ротатор и т. д. Вопросы проектирования и применения ОУ отражены в ряде переводных изданий [6, 11, 38, 39].

Хорошим справочным и учебным, пособием является книга Дж, Рутковски [48] и руководство [8] Дж. Ленка.

Вопросам применения ОУ посвящен ряд отечественных книжных изданий и статей в периодической печати. Разработчику полезно ознакомиться с монографиями А. Г. Алексенко [3], В. Л. Шило [4], В. С. Гутникова [5], сборниками «Электронная техника в автоматике» под ред. Ю. И. Конева, книгами [40, 41].

Распространение интегральных ОУ началось с крупносерийного выпуска в 1964 г. фирмой Fairchild ОУ типа А702, затем А709, разработанных Р. Видларом. Последняя схема считается классической. В [4] описаны принципиальные схемы и свойства наиболее известных зарубежных ОУ. Микросхема цА709 обладает оптимумом технико-экономических параметров. Ее электрические характеристики достаточно хороши для массового применения в самой разнообразной электронной аппаратуре, а схемотехника не налагает особых ограничений на технологический цикл. Это обеспечивает высокий процент выхода годных изделий при низкой себестоимости.

В конце 60-х годов появились отечественные аналоги микросхем A702 и A709. Это соответственно ОУ типов 140УД1 и 140УД2 (старое обозначение 1УТ401 и 1УТ402). Схема 140УД2 не копировала схему A709. НО, обладая совокупностью параметров, близких к параметрам ОУ типа дА70Э, схема 140УД2 оказалась значительно сложнее. Для обеспечения устойчивости ее работы требуется около пяти внешних элементов. Полным аналогом ОУ цА709 является ОУ типа 153УД1.

Указанные микросхемы имеют три-четыре каскада усиления и образуют так называемое первое поколение интегральных ОУ.

Дальнейшее развитие схемотехники и технологии производства ОУ идет по пути увеличения коэффициента усиления и входного сопротивления, уменьшения (исключения) внешних элементов коррекции, снижения потребляемой мощности в режиме покоя, уменьшения напряжения смещения и дрейфа.

Несмотря на широкое применение ОУ, их функциональные возможности реализуются далеко не полностью. Частично это объясняется тем, что работы по вопросам проектирования и применения ОУ, как правило, узко специализированы. Кроме того, в изданных справочниках содержится мало сведений о типах и параметрах отечественных ОУ.

При написании этого пособия была поставлена цель — обобщить и систематизировать информационный материал об отечественных ОУ и изложить примеры их применения, пригодные для инженерной практики. Некоторое влияние на содержание книги оказал опыт автора как разработчика электронных узлов.

Автор приносит благодарность научному рецензенту, проф. Д. Е. Полонникову и редактору, канд. техн. наук М. В. Гальперину, чьи советы и замечания способствовали систематизации материала и улучшению качества рукописи.

Автор

Скачать справочник Интегральные операционные усилители. Москва, издательство Энергоатомиздат, 1982

143502 МО, г.Истра-2, ул. Заводская, 43А. Тел. (49631) 4-66-21. E-mail: toroid2011@mail.ru