2 Операциялық күшейткіштердің қолданылуы және биполярлық транзистормен байланысы
Операциялық күшейткіш (ОК) аналогты есептеу машиналарында математикалық операцияларды орындауға арналған. Алғашқы лампылы K2W ОК-н 1942 жылы Л.Джули (АҚШ) жасап шығарған. Ол екі қосақталған электровакуумдық триодтан тұрды. Алғашқы ОК-тер үлкен және қымбат құрылғы болды. Лампыларды транзисторлармен алмастырғаннан кейін операциялық күшейткіштердің көлемі кішірейіп, арзан, сенімді бола түсті, әрі олардың қолдану саласы да кеңи түсті. Алғашқы транзисторлы операциялық күшейткіштер саудада 1959 жылы пайда болды. Р.Малтер (АҚШ) жеті германий транзисторларымен варикапты көпірден тұратын Р2 ОК-н жасап шығарды. Сенімділігін, сипаттамаларын жақсартуға, бағасын және көлемін кішірейтуге (азайтуға) қойылған талаптар, 1958жылы Texas Instruments (США) лабораториясында ойлап шығарылған интегралды микросхемалардың дамуына әсерін тигізді. Нарықтық жетістіктерге жеткен алғашқы mA702 операциялық күшейткішті 1963 жылы Р.Уидлар жасап шығарған. Бүгінде ОК наменклатурасы жүздеген атаулардан турады. Операциялық күшейткіштердің шағын габаритты корпуста шығарылып, арзан болуы оның кең таралуына әсерін тигізеді. Операциялық күшейткіштер, нөлдік ығысу кернеулері мен кірістік токтарының мәндері төмен, және күшейту коэффициенті жоғары, тұрақты ток күшейткіштері болып табылады. Өлшемі мен бағасы жағынан алғанда олардың жеке транзисторлардан айырмашылығы жоқ. Сонымен қатар, операциялық күшейткіштердегі схема арқылы сигнал түрлендіру тек қана күшейткіштің кері байланыс тізбектерінің қасиеттері арқылы анықталады, және жоғары тұрақтылығымен, қайта өндірілуімен ерекшеленеді. Сондай-ақ, ОК-ның мінсіз сипаттамалырының арқасында олардың негізінде жасалған электронды схемаларды жузеге асыру, жеке транзистор негізінде жасалғаннан гөрі әлдеқайда оңай. Сондықтан, операциялық күшейткіштер жеке транзисторларды аналогты схемотехниканың көптеген салаларынан схема элементі ретінде мүлдем дерлік ығыстырып тастады.
ОК жаңа анықтамасы: күшейту коэффициенті өте үлкен, кірістік кедергісі өте үлкен, шығыстық кедергісі аз, және шығыстық кедергісі төмендегі формула бойынша анықталатын Uшығ=(U+ - U-)*Kок тұрақты тоқтың дифференциалды көрсеткіші.
Жан-жақтылы қолданыстағы операциялық күшейткіштер бір каскадтың мүмкіншілігінен анағұрлым көп дифференциалдық күшейту коэффициентін қамтамасыз етуі керек. Сондықтан олар көбінесе екі каскадты схема бойынша жиналады. [3]
2.1 сурет - ОК жеңілдетілген (қарапайым) шартты графикалық белгісі
2.2 сурет – операциялық күшейткіштердің құрылымдық сұлбасы
2.3 сурет – Операциялық күшейткіштердің жеңілдетілген (қарапайым) нақтылық сұлбасы
µA741 (толық схемасы 24 транзистордан тұрады) қоскаскадты «классикалық» операциялық күшейткіштің қарапайым схемасы 2.3 суретте келтірілген. [2]
Кірістік каскад Т1 және Т2 p-n-p транзисторларының негізінде дифференциалдық күшейткіш схемасы бойынша жасалған. Жуктеме ретінде Т3 және Т4 n-p-n транзисторлары негізіндегі тоқтық айна қолданылған. Яғни, кірістік каскадтың шығыстық тоғына төмендегі қатынасты жазуға болады:
Достарыңызбен бөлісу: |