Reja: Umumiy ma’lumotlar. Analog integral mikrosxemalarning negiz elementlari

Operatsion kuchaytirgichlar asosidagi anolog signallar o`zgartirgichlari;
Reja:

1. 
   Umumiy ma’lumotlar. Analog integral mikrosxemalarning negiz elementlari.
   
2. 
   Operatsion kuchaytirgichlarning (OK) tuzilishi. OK asosiy parametrlari va xarakteristikalari.
   
3. 
   OKlarga inersiyasiz rezistiv (chiziqli) teskari aloqali zanjirlarning ulanishi.
   

El op amp tushunchasi 1947 yilda paydo bo'ladi. Birinchisi, birinchi analog kompyuterlarda ishlatiladigan vakuumli naychalar yordamida qurilgan. Ularning yordami bilan asosiy matematik operatsiyalarni amalga oshirish mumkin edi, masalan, qo'shish, ayirish, ko'paytirish, bo'lish, chiqarish, integratsiya va boshqalar. Shuning uchun ular "operatsion" kuchaytirgichlar deb nomlanadi
Operatsion kuchaytirgich (ОК) deb, analog signallar ustidan turli amallarni bajarishga mo‘ljallangan, differensial kuchaytirish prinsipiga asoslangan, kuchlanish bo‘yicha katta kuchaytirish koeffitsiyentiga ega bo‘lgan (К_U=10⁴÷10⁶) integral o‘zgarmas tok kuchaytirgichiga aytiladi. Bunday amallarga qo‘shish, ayirish, ko‘paytirish, bo‘lish, integrallash, differensiallash, masshtablash kabi matematik amallar kiradi. Hozirgi kunda OKlar analog va raqamli qurilmalarda kuchaytirish, cheklash, ko‘paytirish, chastotani filtrlash, generatsiyalash, signallarni barqarorlashda qo‘llanilib kelmoqda. Buning uchun OKlarga musbat va manfiy teskari aloqa (TA) zanjirlari kiritiladi. TA zanjirlari yordamida OKlar yuqorida qayd etilgan amallarni (operatsiyalarni) bajaradilar. Qurilmalarning nomi ham shundan kelib chiqadi.
OKning elektr sxemalarda keltiriladigan shartli belgisi 8.1, a – rasmda ko‘rsatilgan bo‘lib, uning tarkibidagi ulanish elektrodlari, umumiy shina va tashqi tahrirlovchi elementlar ko‘rsatilmaydi. OKlarning standart grafik belgilanishi 8.1, b – rasmda ko‘rsatilgan. Sxemada kuchlanish manbaiga ulanish elektrodlaridan tashqari, kuchaytirgichning talab etilgan logarifmik ACHX ko‘rinishini shakllantiruvchi chastotani korreksiyalovchi elektrodlar ham ko‘rsatilgan.


OK ikkita kirishga ega: inverslaydigan (aylana yoki “-” ishora bilan belgilangan) va inverslamaydigan. Agar signal OKning inverslaydigan kirishiga berilsa, u holda chiqishdagi signal 1800 ga siljigan, ya’ni inverslangan bo‘ladi. Agar signal OKning inverslamaydigan kirishga berilsa, u holda chiqishdagi signal kirish signali bilan bir xil fazada bo‘ladi.
OKda ikki qutbli (±3 V... ±20 V) kuchlanish manbai qo‘llaniladi. Bu manbalarning ikkinchi qutblari, odatda, kirish va chiqish signallari uchun umumiy shina bo‘lib hisoblanadi va ko‘p hollarda OKga ulanmaydi.
OKlar o‘z xususiyatlariga ko‘ra ideal kuchaytirgichlarga yaqin. Ideal kuchaytirgich: cheksiz katta kuchaytirish koeffitsiyentiga; cheksiz katta kirish qarshiligi; nolga teng bo‘lgan chiqish qarshiligiga; inverslaydigan va inverslamaydigan kirishlarga, bir xil signal berilganda nolga teng bo‘lgan chiqish kuchlanishiga, cheksiz katta keng o‘tkazish polosasiga ega.
OKlar rivojlanishning uch bosqichidan o‘tdilar.
Birinchi bosqichda universal OKlar ishlab chiqilgan. Birinchi avlod OKlari n – p – n turli tranzistorlar asosida uch kaskadli tuzilma sxemasi bo‘yicha qurilgan bo‘lib, ularda yuklama sifatida rezistorlar qo‘llanilgan. Bunday OKlarga K140UD1 va K140UD5 turdagi kuchaytirgichlar kiradi. Bu OKlarning asosiy kamchiligi uncha katta bo‘lmagan kuchaytirish koeffitsiyenti (KU = 300÷4000) va kichik kirish qarshiligi (RKIR ≈ 4 kOm) edi.
Ikkinchi bosqich OKlarida bu kamchiliklar yo‘qotilgan, chunki ular ikki kaskadli sxemalardan tuzilgan. Tok bo‘yicha katta kuchaytirish koeffitsiyentiga ega bo‘lgan tarkibiy tranzistorlar qo‘llash va yuklamadagi rezistorlarni dinamik yuklamalarga almashtirish yo‘li bilan xarakteristikalarning yaxshilanishiga erishilgan. Barqaror tok generatorlari dinamik yuklamalar bo‘lib, ular o‘zgaruvchan tokka nisbatan katta qarshilik qiymatini ta’minlaydilar. Ikkinchi avlod ba’zi OKlarida kirish kaskadi p – n o‘tish bilan boshqariladigan n – kanalli MTlar asosida differensial sxema bo‘yicha bajarilgan. Bu holat OK kirish qarshiligini oshirishga imkon berdi. Ikkinchi avlod integral OKlariga К_U = 45000 bo‘lgan K140UD7 turdagi kuchaytirgich kiradi. Uning kamchiligi – tezkorligining chegaralanganligi.
Uchinchi bosqich OKlari bir vaqtning o‘zida yuqori kirish qarshiligi, katta kuchaytirish koeffitsiyenti va yuqori tezkorlikka ega. Bunday OKlarning o‘ziga xosligi shundaki, ularda tok bo‘yicha juda katta kuchaytirish koeffitsiyenti (β = 10³ ÷ 10⁴) ga ega bo‘lgan tranzistorlar qo‘llanilgan. Uchinchi avlod integral OKlariga K140UD6 turdagi kuchaytirgichlar kiradi. To‘rtinchi avlod (maxsus) OKlarining ba’zi parametrlari rekord qiymatlarga ega. Ularga, masalan, kuchlanish bo‘yicha juda katta kuchaytirish koeffitsiyenti (К_U = 10⁶) ga ega bo‘lgan K152UD5 turdagi, chiqish kuchlanishining ortish tezligi yuqori (75 В/mks dan katta) bo‘lgan K154UD2 turdagi va kichik iste’mol toki (0,5 mA dan kam) ga ega bo‘lgan K140UD12 turdagi OKlar kiradi.

Signal bunday kiritilgan bo'lsa, bir-birining kirish qismini almashtirish uchun signal manbai R3R4 rezervatorlari tomonidan ishlab chiqarilgan sun'iy o'rtacha nuqtaning alohida potentsiali tomonidan tashkil etilishi kerak (19, b) yoki agar signal kuchaysa almashtirish oqimi, Galyutanik ravishda C2 kapalalani bilan attartak kiritishdan signal manbaini oching (19-rasm).

Shuni ta'kidlash kerakki, yuqoridagi sxemalarda (19-rasm), biz elektr uzatish stavkasining o'rtacha nuqtali yoki o'rtacha darajaga nisbatan nosimmetrik bo'lishi kerak degan xulosaga keldik. Aslida, har doim ham kerak emas. Ko'pincha, chiqish signali ijobiy yoki salbiy qutbga ega bo'lishi kerak. Shuning uchun, quvvat manbaining ijobiy va salbiy bo'lagi mutlaq qiymatga teng bo'lishi shart emas. Ulardan biri mutlaq qiymatiga qaraganda ancha kamroq bo'lishi mumkin - faqat ou-ning normal ishlashini ta'minlash uchun faqat bunday bo'lishi mumkin.
Qonuniy savol bor: "Nima aniq"? Unga javob berish uchun kirish va chiqish signallarining ruxsat etilgan kuchlanish diapazonini qisqacha ko'rib chiqing.
Har qanday va chiqish potentsial ijobiy quvvat manbai va salbiy elektr ta'minotining imkoniyatlaridan ancha past bo'lishi mumkin emas. Boshqacha qilib aytganda, ishlab chiqarish kuchlanishi etkazib berish kuchlanishidan tashqarida bo'lishi mumkin emas. Masalan, 2 V va NOLIQ IBOD kuchlanishining ijobiy avtobusining kuchlanishidan 10 kōning kuchlanishiga ega bo'lgan OPA277 chiqish kuchlanishlari 10 kō. Imkoniyat kuchlanishining kengligi 0,5 V. Ushbu "o'lik zonalar" ning kengligi, ou-ga etib borolmaydigan, masalan, ishlab chiqarish kaskadining aylanish, yukning chidamliligi va hk.) kabi qator omillarga bog'liq. O'lik zonalar minimal, masalan, elektr energiyasini ishlab chiqarish kuchlanishiga (OPA340) yuklash uchun 50 mv, bu xususiyat "temir yo'l transpralmasi" (R2R) deb ataladigan.
Boshqa tomondan, kiritish signallari ham etkazib berish kuchlanishidan oshmasligi kerak va ba'zilari uchun 1,5 ... dan kam bo'lishi kerak - ammo kirish kaskadining o'ziga xos sxemasi bilan (uchun ma'lum bir sxema bo'yicha) mavjud. Masalan, xuddi shunday nil soniya darajasida, balki "minus" ni, balki "minus" ni, balki umumiy salbiy shinada ishlatishni osonlashtiradigan "minus" ni tashkil qiladi.
Nihoyat, bu "o'rgimchaklarni" ko'rib chiqamiz va supurib o'tkazamiz. Siz hatto Sekin-yu, yalay olasiz. Men ruxsat beraman. Adam radio radio havaskorlariga ularning eng tez-tez parametrlarini ko'rib chiqing. Ayniqsa, agar siz eski uskunalardan OM-ni olishingiz kerak bo'lsa.
Eski voqealar uchun, majburiy tartibda tashqi zanjirlarni tez chastotani tozalash uchun tezroq tuzatish, qo'shimcha xulosalar mavjudligini oldini oladi. Bu tufayli ba'zilari 8-PIN-kodga "ko'tarilmadi", masalan, K140UD1, K140UD2, K140UD2) yoki 14-ishlab chiqarish jimvatlari, masalan, K140uc20, K157UD2 (20, b). Dangr qisqartmasi - bu ingliz ifodasining "Leng paketida" Inglizcha ifodasining pasayishi va "ikki tomonlama chiqish bilan" deb tarjima qilinadi. Metall-shisha uy-joy 70 dan 70 gacha, 80-yillar o'rtalariga qadar, 80-yillarning o'rtalariga qadar va hozir deb ataladiganlar uchun foydalanilgan. "Harbiy" dasturlari Ba'zan ichki ou "ekzotik" holatlarga joylashtirildi: gibrid K284ud1 uchun 15-to'rtta to'rtta metall shisha (20, g), bu ishdan qo'shimcha 15-chi mahsulot va boshqalar. To'g'ri, planar 14-pinli uylar, men ularga joylashishmagan. Ular raqamli chip uchun ishlatilgan.

XULOSA
Xulosa
Shunday qilib xulosa o`rnida aytish kerakki bu soha hayotimizda kerak bo`lib qolishi mumkin va kerak bo`ladi ham.Bu refaratdan operatsion kuchaytirgichlar nima ekanligini va ularni qayerlarda va qanday ishlatish kerakligini bilib oldim.
Foydalanilgan adabiyotlar:
 http://www.texnic.ru/tools/lekronika/l6/lek
Elektronika asoslari;