Дифференциальные и операционные усилители

Дифференциальные усилители являются основным типом современных усилителей постоянного тока, предназниченных для усиления постоянной составляющей в спектре сигнала. Поэтому они изготавливаются в виде интегральных микросхем широкого применения, а также входят как основные усилительные каскады в состав операционных усилителей.
Дифференциальный усилитель необходим в случаях, когда информацию несёт не абсолютное значение напряжения в некоторой точке (относительно «земли»), а разность напряжений между двумя точками. Характерным примером является резистивный датчик тока, включенный последовательно с исследуемой цепью.

1. Дифференциальный усилитель 3
1.1 Анализ схемы дифференциального каскада 3
1.2 Дифференциальный каскад на полевых транзисторах 6
1.3 Генератор стабильного тока в дифференциальном каскаде 7
1.4 Дифференциальный каскад с дифференциально подключенной нагрузкой 7
1.5 Разбаланс дифференциального каскада 8
2. Операционный усилитель 10
2.1 Основные понятия 10
2.2 Идеальный операционный усилитель 11
2.3 Параметры операционного усилителя 11
2.3.1 Источники входных погрешностей 12
2.3.2 Входной сдвиг и дрейф 13
2.3.3 Входные шумы 14
2.3.4 Коэффициент усиления без обратной связи.
Дифференциальное входное сопротивление и выходное сопротивление 15
2.3.5 Коэффициент ослабления синфазного сигнала
Синфазно входное сопротивление 15
2.3.6 Нелинейные параметры 17
2.3.7 Время установления и время восстановления после перегрузки 17
2.4 Входные каскады операционного усилителя 18
2.4.1 Основные схемные решения 18
2.4.2 Составной дифференциальный каскад 20
2.4.3 ДК со следящей ОС 22
2.4.4 Внешняя настройка нуля напряжения сдвига 22
2.4.5 Внутренняя компенсация входных токов смещения 24
2.4.6 Защита входа от перевозбуждения 25
2.5 Выходной каскад 27
2.5.1 Основные схемные решения 27
2.5.2 Защита от короткого замыкания 31
3. ОУ с внешними цепями ОС 33
3.1 Суммирующее устройство 33
3.2 Инвертирующий масштабный усилитель 33
3.3 Неинвертирующий масштабный усилитель 34
3.4 Вычитающее устройство 34
3.5 Суммирующе-вычитающее устройство 35
3.6 Интегрирующее устройство 36
3.7 Дифференциирующее устройство 37
3.8 Логарифмирующее устройство 38
3.9 Антилогарифмирующее устройство 39
3.10 Гиратор на ОУ 39
4. Список литературы 41