Усилители.

Операционные усилители (ОУ) являются одним из наиболее распространённых видов микросхем. Основным схемотехническим узлом всех ОУ является дифференциальный усилитель, выполненный на биполярных или полевых транзисторах. Чаще всего в аналоговых микросхемах используют биполярные транзисторы. Это объясняется следующими их достоинствами: напряжение смещения и температурный дрейф у биполярных транзисторов значительно меньше, чем у полевых; удельная крутизна на единицу площади и нагрузочная способность биполярного значительно больше (эти параметры определяют усилительные свойства и выходную мощность ОУ). Минимальное напряжение, при котором работает биполярный транзистор, значительно меньше, что объясняется лучшей воспроизводимостью напряжения прямосмещённого эмиттерного перехода биполярного транзистора по сравнению с воспроизводимостью напряжения отсечки, порогового напряжения полевых транзисторов. Появление комплементарных дополняющих транзисторов значительно улучшило не только электрические параметры, но и эксплуатационные характеристики аналоговых микросхем.

К недостаткам биполярных транзисторов следует отнести большой входной ток. Однако существуют ОУ, такие как К140УД14, в которых на входе включены транзисторы со сверхвысоким коэффициентом передачи тока. Они по входным параметрам при температуре от – 60 до +125 градусов Цельсия почти в 10 раз лучше усилителей с полевыми транзисторами на входе. Малое напряжение смещения (менее 1 мВ) и его незначительный температурный дрейф (менее 5 мкВ/градус) позволяют в большинстве случаев исключить регулировку напряжения смещения. У этих ОУ ничтожная разность значений входных токов (менее 200 пА). Операционные усилители работоспособны при напряжении питания от 2Х2 до 2Х20 В. Потребляемый ток не превышает 300 мкА.

Широкое распространение получили ОУ в различных усилительных устройствах. На ОУ строят большинство усилителей ЗЧ, предназначенных для усиления гармонических и импульсных сигналов. При усилении сигналов обычно возникают искажения, т.е. отклонения по форме выходного сигнала от входного. Свойства усилителя и вносимые искажения определяются основными техническими характеристиками: коэффициентом усиления, рабочей полосой частот, частотно-фазовой и переходной характеристиками.

Резонансные и полосовые усилители предназначены для усиления слабых сигналов РЧ. Они работают в основном в линейном режиме и обеспечивают устройство необходимой избирательностью. Эти усилители, как правило, многоступенны и обладают большим коэффициентом усиления. Нагрузкой каждой ступени этих усилителей служит колебательный контур. В зависимости от требуемой избирательности применяются однозвенные, многозвенные фильтры и фильтры сосредоточенной селекции. Избирательность усилителей характеризует степень подавления сигналов с частотой, находящейся за пределами полосы приёма.