Cap. 7 Amplificatoare operationale

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

1Lectia 10

Cap. 7

Amplificatoare operationale

Cap. 3

Functia de transfer Laplace

Cap. 2

Functia de transfer Fourier

Cap. 1

Sisteme si semnale

Cap. 4

Raspunsul la semnal treapta. Sisteme de ordinul 1Cap. 5

Sisteme de ordin superiorCap. 6

Reactia negativa

Cap. 8

Aplicatii liniare ale AO

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

2Lectia 10

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

3Lectia 10

Amplificatorul operational ideal

Amplificarea pe mod comun este nula, tensiunea de iesire depinzind numai de diferenta potentialelor intrarilor

Amplificarea introdusa de relatia anterioara nu depinde de frecventa (e constanta de la curent continuu la frecventa infinita) si este infinita

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

4Lectia 10

Intrarile nu absorb (si nu genereaza) curenti, nici de polarizare, nici la variatii ale potentialelor; impedanta de intrare este astfel infinita

Tensiunea de iesire nu depinde de sarcina conectata: impedanta de iesire este nula.

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

5Lectia 10

01

201

11 ZZ

ZVZVV i

0V

VV1

20

Z

Z

V

V

i

Amplificatorul inversor

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

6Lectia 10

iVV

21

10 ZZ

ZVV

VV

1

2

1

210 1Z

Z

Z

ZZ

V

V

i

Amplificatorul neinversor

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

7Lectia 10

Abateri de la idealitate ale AO

Limitarea tensiunii de iesire

La intrarea in saturatie reactia negativa este intrerupta si toate avantajele aduse de ea se pierd

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

8Lectia 10

Decalajul de tensiune (offset)

V+-V-

V0

ideal

00

In realitate etajul de intrare diferential nu este perfect simetric

Tensiunea de offset raportata la intrare

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

9Lectia 10

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

10Lectia 10

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

11Lectia 10

Amplificata la fel ca semnalul de intrare

Semnalul de intrare este amplificat cu

1

2

R

R

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

12Lectia 10

Masurarea tensiunii de offset

Compensarea tensiunii de offset

Driftul tensiunii de offset

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

13Lectia 10

Curentii de polarizare nu sunt nuli

15nA pentru OP27

50pA pentru AO cu JFET

0.01pA pentru ICH8500 (cu CMOS)

R12 este R1 paralel cu R2

Daca cei doi curenti sunt egali, efectul lor se poate anula daca

Daca am imperecheat rezistentele dar curentii nu sunt egali (uzual difera cu 10%)

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

14Lectia 10

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

15Lectia 10

Impedanta de intrarea nu este infinita

Zio este de citiva M pentru AO cu tranzistoare bipolare

Aop este amplificarea pe bucla, mult mai mare decit 100

Impedanta de intrare a etajului neinversor este foarte mare

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

16Lectia 10

Impedanta de intrare a etajului inversor este R1, care nu poate fi aleasa prea mare

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

17Lectia 10

Impedanta de iesire nu este nula

40la LM411, poate ajunge chiar la 1k

Curentul de iesire este limitat

Intrarea in functie a limitarii intrerupe bucla de reactie

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

18Lectia 10

Viteza de variatie a tensiunii de iesire este limitata

SR – slew rate, viteza maxima de crestere

pentru LM411

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

19Lectia 10

Amplificarea nu e infinita

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

20Lectia 10

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

21Lectia 10

Amplificarea variaza cu frecventa

Curba amplificarii a fost special deformata prin “compensare interna in frecventa”

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

22Lectia 10

Necesitatea compensarii in frecventa

Pentru repetorul neinversor (R2=0) amplificarea pe bucla e chiar Aop

LM748 (necompensat)

La 4 MHz faza =-180o dar amplificarea e 70, repetorul oscileaza!

Doar la amplificari cu reactie mai mari de 70 cicuitul este stabil.

Compensarea totala face ca si repetorul sa fie stabil

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

23Lectia 10

Cea mai utilizata tehnica: polul dominant

LM748 (compensat extern) OP27 (compensat intern)

Polul dominant este deplasat spre frecvente mici

Capacitatea condensatorului suplimentareste”amplificata” prin efect Miller, noua pozitie a polului depinzind si de Aop

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

24Lectia 10

Frecventa unitara NU este imprastiata tehnologic, fiind un parametru mult mai bun decit pozitia polului dominant

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

25Lectia 10

ADCfr=fufr-banda de trecere a etajului (cu reactie)

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

26Lectia 10

Compensarea in frecventa a presupus retele REZISTIVE de reactie

derivator

Complemente de Electronica Mihai P. Dinca

27Lectia 10