electro nicĂ ii

ELECTRONICĂ II

Notiţe de cursCursul nr. 4

Conf. Dr. Ing. Gheorghe PANĂpana@vega.unitbv.ro

Probleme tratate

• Analiza AO real– Modelul AO la frecvenţe joase– Configuraţia inversoare: Are, Rin, Ro

– Configuraţia neinversoare: Are, Rin, Ro

– Determinarea factorului de reacţie b– Structura internă de principiu a AO– Parametrii de catalog

04/21/23 Cursul nr. 4 2

Analiza AO real

• Modelul AO la frecvenţe joase

• Analiza se face considerând, pe rând, efectul fiecărui parametru (a, rd, ro).

04/21/23 Cursul nr. 4 3

a u d

u +

0

rd

u -

u o

-

ro

+

ud

Analiza AO real

• Configuraţia inversoare

04/21/23 Cursul nr. 4 4

reactie de factorul este R2R1

R1b unde

ba1

1

A

R2R1R1

a

11

R1R2UinUo

A

a1

aR1R2

1R2Uo

R1Uin

aR21

aR11

R21

UoR1Uin i2i1

R2UoUo/a

i2 ;R1

Uo/a)(Uini1

idre

R 1

Ud=Uo/a0

U in

0

i1

U o

U 1 A

1

3

2

41

1

O U T

+

-

V+

V-

i2

R 2

Analiza AO real

Asemănător, dacă se ţine seama şi de ceilalţi parametrii se obţine:

• Rezistenţa de intrare

• Rezistenţa de ieşire

04/21/23 Cursul nr. 4 5

R1a1

R2R1Rin

ba1

rR o

o

Analiza AO real

• Configuraţia neinversoare

04/21/23 Cursul nr. 4 6

i2

U 1 A

1

3

2

41

1

O U T

+

-

V+

V-

Ud=Uo/a

i1

U in

(Uin-Uo/a)

R 2

0

0

U o

R 1a=finit

reactie de factorul este R2R1

R1b unde

ba1

1

A

R2R1R1

a

11

R1R21UinUo

A

aR1R2

a1

1R2Uo

R21

R11

Uin i2i1

R2Uo/aUinUo

i2 ;R1

Uo/aUini1

idre

Analiza AO real

Asemănător, dacă se ţine seama şi de ceilalţi parametrii se obţine:

• Rezistenţa de intrare

• Rezistenţa de ieşire

04/21/23 Cursul nr. 4 7

ba1

rR o

o

ab1rR din

Analiza AO real

• Rezumat

04/21/23 Cursul nr. 4 8

Parametru INVERSOR NEINVERSOR

Are

Rin

Ro

ab

RR

Are 11

12

ab

RR

Are 11

12

1

aR

RRin

12

1 abrR din 1

bar

R oo

1 bar

R oo

1

Analiza AO real

• Determinarea factorului de reacţie, b– Se pasivizează intrarea/intrările;– Se elimină elementele conectate la intrarea

neinversoare;– Se aplică o sursă de tensiune de test la intrarea

neinversoare, Utest;– Se determină amplificarea circuitului neinversor

obţinut, A=Uo/Utest;– Factorul de reacţie “b” se determină cu relaţia:

b=1/A.

04/21/23 Cursul nr. 4 9

Analiza AO real

Exemplul 1Determinaţi factorul de reacţie a circuitului din fig.

04/21/23 Cursul nr. 4 10

R 1R 1

U i2

U o

R 2

0

R 2

U 1 A

1

3

2

41

1

O U T

+

-

V+

V-

U t e s t

U i1

R 5U 1 A

1

3

2

41

1

O U T

+

-

V+

V-

R 3R 3

0

R 4

U o 0

U i3

R 4

Analiza AO real

• Amplificarea circuitului neinversor echivalent de calcul este:

04/21/23 Cursul nr. 4 11

3214

321

321

4

1

1

RRRRRRR

Ab

RRRR

UtestUo

A

Structura internă de principiu a AO

04/21/23 Cursul nr. 4 12

Q 1

Etajul de intrare

D 1

I o

V +

Etajul de iesire

2 I E E

Q 5

D 2

Etajul intermediar

Q 7

U -

V -

C cQ 2

Q 3

Q 6

U +

U o

Q 4

IC1

IC1

IC2

IC1 Iout1

Iout+

Iout-

Structura internă de principiu a AO

• Etajul de intrare face trecerea de la modul diferenţial la modul simplu (cu referinţă masa). Etajul de intrare conţine un amplificator diferenţial realizat cu tranzistoarele Q1 şi Q2 şi oglinda de curent formată din tranzistoarele Q3 şi Q4 cu rol de sarcină activă.

• Acest etaj determină: prima parte a amplificării în buclă deschisă, valoarea rezistenţei de intrare diferenţiale şi parametrii de offset (decalaj).

04/21/23 Cursul nr. 4 13

Q 1

Etajul de intrare

D 1

I o

V +

Etajul de iesire

2 I E E

Q 5

D 2

Etajul intermediar

Q 7

U -

V -

C cQ 2

Q 3

Q 6

U +

U o

Q 4

Structura internă de principiu a AO

• Etajul intermediar este cu tranzistor în conexiune emitor-comun. Condensatorul Cc are rol în compensarea în frecvenţă a AO (adică împiedică intrarea în oscilaţii a circuitului realizat cu AO).

• Acest etaj determină: cea de-a doua parte a amplificării în buclă deschisă, compensarea internă cu frecvenţa şi viteza maximă de variaţie a semnalului de ieşire (SR – Slew Rate).

04/21/23 Cursul nr. 4 14

Q 1

Etajul de intrare

D 1

I o

V +

Etajul de iesire

2 I E E

Q 5

D 2

Etajul intermediar

Q 7

U -

V -

C cQ 2

Q 3

Q 6

U +

U o

Q 4

Structura internă de principiu a AO

• Etajul de ieşire este un etaj în contratimp realizat cu tranzistoarele complementare Q6 şi Q7, ambele în conexiune colector-comun (repetoare pe emitor).

• Acest etaj determină: rezistenţa de ieşire a AO şi valoarea tensiunilor de saturaţie.

04/21/23 Cursul nr. 4 15

Q 1

Etajul de intrare

D 1

I o

V +

Etajul de iesire

2 I E E

Q 5

D 2

Etajul intermediar

Q 7

U -

V -

C cQ 2

Q 3

Q 6

U +

U o

Q 4

Parametrii de catalog ai AO

Valori limită absolute:• Tensiunea de alimentare maximă• Puterea disipată maximă• Tensiunea diferenţială maximă de intrare• Limite ale temperaturii (de lucru, de stocare, de

lipire)• Tensiuni electrostatice

04/21/23 Cursul nr. 4 16

Parametrii de catalog ai AO

Caracteristici electrice:• Tensiunea şi curentul de offset de la intrare, UIO şi

IIO

• Curentul de polarizare a intrărilor, IB

• Rezistenţa de intrare diferenţială, rd

• Domeniul tensiunilor de intrare şi ieşire• Amplificarea în buclă deschisă, a• Curentul de scurtcircuit, ISC

04/21/23 Cursul nr. 4 17

Parametrii de catalog ai AO

• Factorii de rejecţie a modului comun şi a alimentărilor, CMRR şi SVRR

• Timpul de răspuns, tR

• Banda de frecvenţă, B• Viteza maximă de variaţie a semnalului de la

ieşirea AO, SR• Curentul de alimentare, IO

04/21/23 Cursul nr. 4 18

AO-LM741: date de catalog

04/21/23 Cursul nr. 4 19

AO-LM741: date de catalog

04/21/23 Cursul nr. 4 20

AO-LM741: date de catalog

04/21/23 Cursul nr. 4 21

AO-LM741: date de catalog

04/21/23 Cursul nr. 4 22

AO-LM741: date de catalog

04/21/23 Cursul nr. 4 23

Circuitul de anulare a offset-ului

AO-LM741: date de catalog

04/21/23 Cursul nr. 4 24

Tipuri de capsule pentru AO-LM741

04/21/23 Cursul nr. 4 25