БИБЛИОТЕКА НА I АДИОЛЮВИТЕЛЯ
ПРИЛОЖЕНИЯ
НА ОПЕРАЦИОННИТЕ
УСИЛВАТЕЛИ
Инж. АНГЕЛ ИВ. СОКАЧЕВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
НА ОПЕРАЦИОННИТЕ
УСИЛВАТЕЛИ
Сканирана от Deltichko, обработка: LZ2WSG
30 октомври 2008 година, KN34PC
ДЪРЖАВНО ИЗДАТЕЛСТВО .ТЕХНИКА"
СОФИЯ. 1987
УДК «21.38
В книгата са разгледанн устройството и действие™
на операционните усилватели. Показани са различии ос-
новнн схеми с операционни усилватели. Поместени са в
много практически схеми, конто представляват интерес за
радиолюбителите. Дадени са таблицн с характеристиките
на много видове операционни усилватели, както и типич»
ни схеми за нулнране и честотна компенсация за тях.
Книгата е предназначена за радиолюбители, ученица
от техиикумите, професионално-техннческите училища а
др.
ф Авгеа Иванов Соначев, 1987
с/о Jasaator, Sofia
621.3
ПРЕДГОВОР
СъЕременната научно-техннческа революция е неразрввно
свързана С развитието на микроелектрониката. Усъвършенству-
ването на микроелектронните апаратури се дължи на непрекъс-
натото подобряване на параметрите на линейните (аналогов!?) и
цифровите интегрални схеми и разширяването на тяхната номен-
клатура. За да се постигнет най-добрцте характеристики на ра-
диоелектронните апаратури, не е достатъчно само да се познават
характеристиките на множеството интегрални схеми, но трябва
за дадената цел да може да се нзбере най-подходящата от тях.
Да се избере най-подходящата цнфрова интёгрална схема не
представлява голяма трудност, тъй като са разработени метода
за схемотехническо проектнране. Изборът на оптиматната ли-
нейна интегрална схема обаче е доста по-специфично и трудно.
Операциониите усилватели спадат към линейните (аналогов??)
интегрални схеми. Пснастоящем те са „завладели11 радиоелек-
тронните апаратури и се прилагат почти във всичките им стъпа-
ла. Това важи особено за радиолюбителските радиоапаратури.
Операциониите усилватели, изпълнени във вид на интегрални
схеми, са едни от най-изпслзуваните полупроводников?? елек-
тронни устройства. Ако към операционюпе усилватели се вклю-
чат външно сравнително малко елементи, се получават различии
пълнсценни електронни схеми, предназначен?? за всички обла-
сти на науката и техниката.
Буквените означения на параметрите ??а операциониите усил-
ватели са съобразени с БДС 12.911—SO.
Книгата е предназначена за радиолюбители и има прак-
тическ?? характер. В лървата й част са разгледани параметрите
и основните схеми за свързване на операциониите усилватели.
Във втората част са показани характерни схеми за приложе-
нието на операциониите усилвател?? предимно в любителската
практика. В третата част на книгата са дадени характеристиките
на операционки усилватели, произвеждани в различии страни.
Дадени са и подробни сравнителни таблиц?? за замяна на опе-
рационки усилватели.
Авторът
3
ИЗПОЛЗУВАНИ СЪКРАЩЕНИЯ
А — коефициент иа усилване по напрежен не
BW —широчина иа пропусканата честотна лента
СМ/?— коефициент иа подтискане иа входе» сннфазен сигнал
Ск — компенсациоиен кондензатор
f„ — горна гранична честота
f0 — генераториа честота
ft — долна гранична честота
fit — средна честота
fmax — максимална работна честота
/10 — остатъчен входен ток
Д/10 — температурен дрейф на остатъчния входен ток
10	— изходен ток
Л — коефициент на нелинейните изкрививаиия (клирфадтор)
Ре — консумирана мощност от токоизточиика
Ра	— изходна мощност
Q	— качествен фактор
— входно съпротивленне
— входно дифереициално съпротивленне
Pl — товарно съпротивленне
Ra — изходно съпротнвление
Rorp — съпротивленне на ограпичаващ изходния ток резистор
Rs — вътрешно съпротивленне на източник на сигнал
SR — скорост на нарастване иа изходния сигнал (slew rate)
Т — коефициент на предаване на честотен филтър
Too —коефициент на предаване на честотен филтър за честотата на_мак
симално затихване
U сс — захранващо напрежение
Ui — входно напрежение
Ulo — входно дифереициално напрежение
С/1о — остатъчно входно напрежение
Up — изходно напрежение
AUip — температурен дрейф на остатъчното входно напрежение
^<и> — остатъчно изходно напрежение
^оп — опорно напрежение
^oppmax — максимално изходно напрежение от връх до връх
4
ГЛАВА 1
УСТРОЙСТВО И ДЕЙСТВИЕ НА ОПЕРАЦИОННИТЕ
УСИЛВАТЕЛИ
1.1.	ОБЩ И СВЕДЕНИЯ ЗА ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
Понятието операционен уснлвател се появи еще през 1947 г.
Операционните усилватели бяха създадени за нужднте на елек-
тронната аналегова изчислителна техника. Тогава, разбира се,
те са били изпглнявани с радиолампи. Със създаването на полу-
проводниксвата техника операциснните усилватели във вид на
интегрални схеми иамериха много гслямо приложение във всич-
ки области на развитие на радиселектронните апаратури.
Нарича се сиерациснен усилвател, тъй като първоначално
той бете създаден за извършване на математически операции в
аналеговите изчислителни машини. С иегова помощ се събират,
изваждат и умножават аналогови сигнали за нуждите на ана-
логовата изчислителна техника. Операционните усилватели са
постояннотокови усилватели, с конто обаче могат да се сбработ-
ват и променливотоксви сигнали.
Операционните усилватели понастсящем са транзисторни по-
стояннотокови усилватели в интегрално изпълнение с два входа'
и един изход. Усилването им е от 20 000 до 500 000, като тео-
ретично може да дсстигне стойкости до безкрайнсст. Практиче-
ски усилването им е от 10 000 до 200 000. Входното им съпротив-
ление най-често е от 100 кй до 500 кй (в никои случаи до 6 Мй),
като при входове с полеви транзистори то достига до 1014 й. Из-
ходното им съпротивление е от 10 до 500 й (средно 200 й). Ши-
рочината на пропусканата честотна лента при различните типо-
ве операционни усилватели варира от 10 kHz до 100 и повече
MHz. Остатъчното входно напрежение е по-малко от 50 mV,
като при много типове то е само няколко mV. Остатъчният вхо-
ден ток е по-малък от 5 mA, като место той е няколко nA, а при
входно стъпало с полеви транзистори е някелко рА.
Съвременните операционни усилватели се изграждат от би-
полярни транзистори, полеви транзистори, диоди, резистсри и
кондензатори, реализирани в интегрално изпълнение.
Обикновено в един корпус има по един операционен усилва-
5
тел. Има обаче типове, при конто в един корпус са поместени
два или повече операционни усилватели.
С помощта на операционни усилватели и малко допълни-
телни външйи елементи могат лесно да се построят най-разнооб-
разни радиоелектронни възли и устройства: усилватели на по-
стоянна и променливи напрежения, активни филтри, честотни
коректори, стабилизатора на напрежение, детектори, преобра-
зуватели, компаратора, измервателни уреди, уреди за контрол
и управление, ключови схеми и др.
Следователно с помощта на операциояния усилвател в мини-
мален обем се осъществява прецизен усилвател, чрез който мо-
гат да се решат много различии задачи в електрониката, без из-
ползузането на голям брэй сравнително обемисти отделяй (дис-
кретна) електролни елементи.
Главните предимства на операционная усилвател са голя мо-
то входно съпротивление, много малко изходнэ съпротивление,
много голямо постояниотоково усилване при малък дрейф на
входного напрежение.
1.2.	УСТРОЙСТВО НА ОПЕРАЦИОНИИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
На фиг. 1.1 е показана опростената структурна схема на съв-
ременен операционен усилвател. Той съдържа три основни сть-
Входове
Операционен усипвгтел (СУ)
Изх.
Фиг. 1.1
пала: входен диференциален уситзател с дза входа п гэчямэ вхэд-
но съпротивление, усилвателно стъпалэ с много голямэ усилва-
не rjp напрежение и изходнэ стъпалэ с матка вътрещчо сьпротпа-
дение (т. е. е малко изходно сьпрртивление).
6
Както се вижда, оиерационният усилвател имя осей взвода
като в никои типове ливсват дата извода 6 и 7 за честотна ком’
ленсация.
Двата входа се наричат съответно неиявертиращ 3 (б^лежи
се с +) и инлервшращ 2 (бедеки се с —).
Симетрично Усилвателно
входно симетрично
стъпало
стъпало
несиметрично
Изходно
стъпало
Фиг. 1«2
На 4ИГ- 1-2 като пример е дадена схемата на чипа на опера-
ционен усилвател. Номерацията на изводите съответствува на
нсмерацията от фиг. 1.1. Тей има енметричен входен диферен-
циален усилвател, изпълнен с трснзисторите VT1 и VT2. Такова
вхедно стъпало имат печти всички операционни усилватели.
Следва усилвателно стъпало със симетричен и асиметричен усил-
вател, изпълнен с транзистсрите VT5 и VT11. Чипът на този
ОУ съдържа 13 транзистора, два диода и 15 резистора.
7
Операционният уснлвател се захранва симетричио от две про-
тивоположим по полярност и еднакви но стойност поетоянни на-
прежения Ч-УСс и —<^се» ка1^ те се измерват спрямо шаси. То-
ва се смята за недостатьк на оиерационния уснлвател. Има обаче
Фиг. 1.3
и схемн, при конто ОУ се захранва само от едно постоянно на-
прежение.
В практиката се използува съкратен условен начин за изо-
бразяване на операционните усилватели, показан на фиг. 1.3 а.
На нея са дадени само двата входа и изходът. На схемите най-
често операционните усилватели се изобразяват по същия на-
чин, като се посочват само изводите за свързване на коригира-
щите елементи, без да се показват изводите за свързване на цвете
симетрични захранващи поетоянни напрежения със заземена-
средна точка, тъй като е ясно, Че те трябва обязателно да се евър-
жат (фиг. 1.3 6). Номерацията на изводите на ОУ съответству-
ва на номерацията на изводите му според справочниците. На
фиг. 1.3 в е показана пълната схема за свързване на един вид
ОУ с всичките му изводи, също номерирани според справочни-
ците.
Схемите от фиг. 1.3 a-в имат обща точка (масата) по отно-
шение на двата входа, изхода и двете захранващи поетоянни на-
прежения.
Има операционни усилватели, конто имат по два дифгрен.-
циални входа и изхода, както е показано на фиг. 1.3 г.
8
В съветската литература входовете на операционните усил-
ватели се изобразяват, както е показано на фиг. 1.3 d. Тук вхо-
дът Вх1 е инвертиращ, а входът Вх2 — неннвертиращ.
Ако на неинвертиращия вход + на ОУ се подаде сигнал с
положителна полярност по отношение на общата точка (масата),
на изхода му ще се получи усилен сигнал с положителна поляр-
ност (също по отношение на общата точка). Ако обаче на инвер-
тиращня вход — се подаде сигнал също с положителна поляр-
ност, на изхода ще се получи сигнал с отрицателна полярност.
Следователно във втория случай полярността на сигнала «е об-
рыца (инвертира). При усилване на променливотокови сигналя
обръщането (инвертирането) на фазата на сигнала е 180°.
Както се спомена, обикновено операционните усилватели се
захранват с две еднакзи и противоположни по полярност спрямо
общата точка (масата) постоянна напрежения. По такъв начин
при спазване на определена условия на входа на ОУ на изхода
му се получава напрежение нула, което е възможно при за-
хранването му само от едно постоянно напрежение.
1.3.	ПАРАМЕТРЫ НА ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
Понастоящем у нас и в чужбина се произвеждат различии
видове операционни усилватели. Те имат много параметри. Най-
важните от тях са:
Коефициент на усилване по напрежение А. Той е безразмер-
на величина, която понякога се дава в dB.
Захранващо напрежение——Ucc, — t/ccmin, и =t Uccrnax.
Дава се във V.
Входно съпротивление — Дава се в kQ, MQ, GQ или
TQ.
Входно дифереициално съпротивление — R1D. Това е съпро-
тивлението между двата входа на ОУ, без да е свързан към маса
нито един от тях. Дава се в kQ или MQ.
Изходно съпротивление — Ro. Дава се в Q.
Входно напрежение——Ult =tt/lmin и	Дава се във
V или mV.
Остатъчно входно напрежение (входно напрежение на неси-
метрия или офсет по напрежение) — £710. Дава се в mV.
Остатъчен входен ток (входен ток на несиметрия или офсет
по ток) — /10. Дава се в nA или рА.
Изходно напрежение — Ue, f70n>in и t/oniax. Дава се във V.
9
Максимално изходно напрежение от връх до връх — t/owmax-
Дава се във V.
Изходен ток —10 и /отах. Дава се в mA или рА.
Съпротивление на огранйчаващ изходния ток резистор —
Rott- Дава се в Q или кЙ.
Товарно съпротивление — RL. Дава се в й или кЙ.
Изходна мощност. — Ро. Дава се в mW или W.
Консумирана мощност от токоизточника — Ре. Дава се в
mW.
Вътрешно съпротивление на източник на сигнала Rs. Дава
се в О, кй или МЙ.
Максимална работна честота — /щах. Дава се в kHz или
MHz.
Широчина на пропусканата лента — BW. Дава се в kHz
или MHz.
Скорост на нарастване на изходния сигнал (slew rate) — ST?.
Дава се във V/ps.
Температурой дрейф на остатъчното входно напрежение
при промяна на температурата АТ—At/10. Дава се в p,V.
Температурой дрейф на остатъчния ток при промяна на
температурата АТ—А/10. Дава се в нА.
Коефициентът на подтискано (режекция) на входни син-
фазни сигнала — CMR или CMRR. Дава се в dB.
1.4. ОБРАТНА ВРЪЗКА ПРИ ОПЕРАЦИОНИИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
Известно е, че усилвателното стъпало, ксето се намира меж-
ду входния диференциален усилвател и изходното стъпало (фиг.
1.1), има много голям коефициент на усилване по напрежение.
При някои операционни усилватели в усилвателното им стъпа-
ло има и изводи за честотна компенсация.
Освен тсва коефициентът на усилване по напрежение иа опе-
рационните усилватели най-често варира между 20 000 и 500 000.
Предварително трябва да се каже, че в практиката такова го-
лямо усилване, с малки изключения, не може да се използува.
Топлинният дрейф, колкото и да е малък, би оказал голямо влия-
ние върху изходното напрежение. Поради това е необходимо
коефициентът на усилване по напрежение на операционния усил-
вател изкуСтвено много да се намали чрез т. нар. отрицателна
обратна връзка.
Както е известно, има два вида обратна връзка (ОВ): отри
до
ацателна обратна връзка (ООВ) и положителна обратна връзка
<ПОВ).
Обратната връзка се осъществява, като част от изходното
напрежение се върне на входа на усилвателя. Ако фазата е об-
ратна, обратната връзка е отрицателна. Ако обаче фазата е съ-
щата, обратната връзка е положителна. При операционните усил-
ватели много голямо значение има отрицателната обратна връзка.
Обратната връзка при операционните усилватели се постига
лесно с помощта на два или повече външно; включени резистора.
При отрицателната обратна връзка точно определена част
iHa из  'дното напрежение се връща обратно на инвертиращия
вход на операционния уснлвател. По такъв начин върнатото на-
прежение е с обратна фаза, т. е. обърнато на 180° спрямо вход-
'нсто напрежение. Колкото обратно върнатото напрежение е с
по-голяма стойност, толкова ООВ е по-дълбока. На практика
при операционните усилватели ООВ е много дълбока, което во-
ди до голямо намаляване на усилването на ОУ и то достига от
1000 до 1. Практически се работа с коефициент на усилване по
напрежение средно 100. Колкото ООВ е по-дълбока, т. е. кое-
•фициентът на усилване е по-малък, толкова операционните усил-
ватели много по-малко се влияят от външни въздействия, на-
пример от температурата.
При положителна обратна връзка точно определена част на
изходното напрежение се връща обратно на неинвертиращия вход
на ОУ. При такава обратна връзка изходното напрежение U9 на
СУ има две стабилни състояния: t/0=(/0niax и t/o=:(/omin. Такава
схема се използува за превключващи устройства.
Трябва да се има предвид, че положителната обратна връзка
става причина за лесно самовъзбуждане, поради което в някои
случаи се използуват схеми с двата вида обратна връзка (ООВ
п ПОВ), като ООВ силно преобладава.
1.5. ОТРИЦАТЕЛНА ОБРАТНА ВРЪЗКА ПРИ ОПЕРАЦИОННИТЕ
УСИЛВАТЕЛИ
На фиг. 1.4 а е показано опростено свързването на опера-
дионен уснлвател, а на фиг. 1.4 6'—свързването му с отрица-
телна обратна връзка, постигната чрез двата резистора R1 и R2.
Те образуват делител на напрежението, чрез който. определена
част от изходното напрежение Ua се връща обратно на инверти-
ращия вход Вх/ на ОУ. Тъй като напрежението от източника U~
сыцо се подава на инвертиращия вход, то на изхода на ОУ се
11
иойучава изходно напрежение с обратна (обърната на 180°) фа-
за, част от което се връща също на инвертиращия вход. По такъв
начин напрежението от източника на входа се намаляйа съе.стой-
ността на обратно върнатото чрез ООВ изходио напрежение»
Фиг. 1.4
т. е. намалява се коефициентът на усилване по напрежение
на ОУ.
Коефициентът на усилване по напрежение на иивертиращ
усилвател с отрицателна обратна връзка с достатъчна точност е
Ако например се избере /?2=100 кй’и Rl—1 kQ, се получа-
ва коефициент на усилване по напрежение
А »-^2- = - ОР- пв 100 пъти.
Трябва да се има пред-
вид, че в практиката рези-
сторът R2 не трябва да има
стойност, по-голяма от 1 MQ.
Да разгледаме сега как
се пресмята коефициентът на
усилване по напрежение на
Фнг. 1.5	операционните усилвател»
без и с отрицателна обрат-
на връзка.
На фиг. 1.5 е дадена схема на свързване на операционен
усилвател без ООВ. В този случай коефициентът на усилване
отговаря на посочените данни в справочниците. Ако се подаде
12
яапрежение
на усилване
само на неинвертиращия вход
по напряжение •
Вх2, корфициентьт
4/ц
Фиг. 1.6
Практически А е от 10 000 до 100 0Q0.
Ако се подаде напрежение само на инвертиращия вход Вх1,
жоефциентът на усилване е
д _ Л'о
А~ Un
Практически А е също от 10 000 до 100 000.
Ако се подадат едновременно различии напрежгния и на-
двата входа (диференциален уснлвател), коефициентът на усил-
ване по напрежение е
А
иц~и12
Ако двете входни напрежения са еднакви по големина, кое-
-фициентът на усилване е нула (в идеалния случай).
Двете схеми от фиг. 1.6 са с отрицателна обратна връзка в
инвертиращия вход (R1 и R2). Ако се пренебрегне вътрешното
-съпротивление на източника на сигнал Rs, коефициентът на усил-
иане може да се пресметне с достатъчна точност:
А =	= и°
А Ri Un
UO~-UU.A.
13
Ако трябва коефициентът на усилване по напрежение за
схемата от фиг. 1.6 а да се изчисли точно, трябва да се вземе
предвид и 7^, свързано последрвателно с R1:
A
U9	Ъ
и- " Rl+Rt •
Фиг. 1.7
В схемата от фиг. 1.6 6 напрежението U— от източника с
вътрешно съпротивление Rs се подава на високоомния не инвер-
тиращ вход на ОУ. Практически цялото напрежение на източ-
ника U~ се подава на неинвертиращия вход на ОУ. Коефициен-
тът на усилване по напрежение за неинвертиращия вход се из-
числява чрез стойностите на резисторите R1 и R2, включени
във веригата на ООВ от инвертиращия вход:
л__	_1 , Rz _ Uo
-	-~1-г
Резисторите R в двете схеми от фиг. 1.6 трябва да имат по
възможност стойността на резистора R1. По такъв начин се по-
стига минимален чемпературен дрейф.
На фиг. 1.7 е показана схема на
плавно регулиране на коефицчента на
При горно положение на плъзгача на
циентът на усилване по напрежение на
юоооо =10пъто
Л 10 000 1ипъти’
инвертиращ усилвател с
усилване по напрежение..
потен циометъра Р коефи-
схемата е
14
Усилването се ограничава до практически полезни стойко-
сти с помощта на резистора R.
Чрез отрицателна обратна връзка се намалява и коефициен-
тът на нелинейните изкривявання (клирфакторът) на НЧ усил-
ватели.
Резисторите във веригите на отрицателната обратна връзка
трябва да бъдат колкою е възможно по-нискоомнн. Във високо-
омните резистори се получава по-голям пад на напрежение, което
става причина за получаване на по-големи шумове в тях. Те ра-
стат с корен втори от съпротивлението. Освен това високоомните
резистори образуват с капацитетите на монтажа капацитивнн
филтри, конто могат да доведат до фазови измествання на сиг-
налите.
От друга страна, намаляването на съпротивлението на рези-
сторите във веригата на отрнцателиата обратна връзка се огра-
ничава от максимално допустимия ток в тази верига.
Нормално операционните усилватели работят с отрицател-
на обратна връзка, като обаче винаги трябва да има ООВ по
постоянен ток. Ако няма такава, един от изходните транзисторн
на ОУ се насища.
1.6. ПРАКТИЧЕСКИ СХЕМИ НА ОПЕРАЦИОННИ УСИЛВАТЕЛИ1
С ОТРИЦАТЕЛНА ОБРАТНА ВРЪЗКА
Както се спомена, коефициентът на усилване по напреже-
ние на операционните усилватели се намалява, като известна
част от изходното напрежение се върне с обратна фаза на входа.
За връщането на изходното напрежение обратно на входа има
различии начини, като при част от тях влиянието им върху ОУ
е чисто постояннотоково, а при други то е комбинирано и с про-
менливотоково влияние.
На фиг. 1.8 са показали три често срещани схеми, при конто
отрицателната обратна връзка е постояннотокова и не измени
амплитудно-честотната характеристика (АЧХ) на операционния
усилвател. При първата от тях (фиг. 1.8 а) коефициентът на
усилване по напрежение на ОУ може да се променя и, както е
известно, се определи от отношението на стойностите на резисто-
рите R1 и R2. В горната част на схемата е дадена АЧХ на ОУ
A=f(f). Вижда се, че тя не се влияе от честотата /.
При схемата на фиг. 1.8 6 коефициентът на усилване на ОУ
може да се измени чрез потенциометъра Р, но АЧХ също не се
влияе от честотатя.
15
При схемата от фиг. 1.8 в във веригата на ООВ са добавени
двата резистора R3 и R4. По такъв начин се цолучават два дели-
теля на напрежение: R2—R4 и R3—R4. Следователно дълбочи-
яата на ООВ (с това и коефициентът иа усилване на ОУ) може
Фиг. 1.8
да се регулира фино (с потенциометър) или стьпално (със стьпа-
лен превключвате.т). За тази цел резисторът R4 е потенциометър
{фино регулиране) или с помощта на стъпален превключвател се
превключват последователно различии по стойност резистори
.R4 (грубо стъпално регулиране). По такъв начин например с
ломощта на стъпален регулатор могат да се прэменят обхватите
на измервателните апарати и др. И АЧХ на тази схема не се влияе
от честотата.
При трите схеми от фиг. 1.9 АЧХ на ОУ се влияе от често-
лата поради наличието на честотнозависим елемент (кондензато-
рът С) във веригата на ООВ. Това се вижда от АЧХ в горния
край на схемите. Както е известно, импедансът (променливото-
ковото съпротивление) на кондензаторите зависи от честотата —
той расте с намаляване на честотата и обратно.
При достатъчно голяма стойност на капацитета на конденза-
тора С (фиг. 1.9 а) неговият импеданс при ниските честоти е голям
в сравнение със стойността на резистора R2, към който той е свър-
зан последователно. По такъв ндчин се увеличава общэто съпро-
тивление във веригата на ООВ, поради което расте и коефициен-
Д6
тът на усилЕйнё по напрежение на операционная усилвател за
Ииските честоти. Това е показано на АЧХ в горния край на схе-
мата — ниските честоти са повдигнати.
При схемата на фиг. 1.9 6 с увеличаване на честотата нама-
лява импедансът на кондензатора С, свързан паралелно към pe-
al	6}
Фиг. 1.9
з гстора R2. По такъв начин сбщсто съпротивление във веригата
на СОВ намалява, тя става по-дълбока, вследствие на което на-
малява и коефициентът на усилване по напрежение на опера-
ционния усилвател за високите честоти. Това е показано на АЧХ
в горния край на схемата.
Схемата от фиг. 1.9 в е подобна на схемата от фиг. 1.8 в,
като тук резисторът R4 е заменен с кондензатора С. Импедансът
на кондензатора и резисторът R1 образуват също делител на
напрежение, чрез който при повишаване на честотата се намаля-
ва обратно върнатото от изхода към входа на ОУ напрежение.
По такъв начин расте коефициентът на усилване по напрежение
на операционния усилвател при повишаване на честотата, т. е.
повдигат се високите честоти.
Ако е без значение дали изходният сигнал ще бъде дефази-
ран на 180° (обърнат) спрямо входния, може да се използува
или единият, или другият вход. На фиг. 1.10 и 1.11 са дадени
двете възможности за включване на входния сигнал от микрофон
М към един от двата входа на операционния усилвател.
При схемата от фиг. 1.10 сигналът ст микрофона се no-
's Операцией™ усилватели	« 7
дава на инвертиращи я вход на ОУ. Отношението на стойностите
а двата резистора RJ и R2 във веригата на ООВ определи кое-
фицмента на усилване на ОУ. Напрежението на изхода на ОУ
Uo е дефазирано на 180° спрямо входною напрежение UH, както
е показано в горния край
на фигурата. Такъв усил-
ии —\—7—	вател се нарича ^инверти-
х—'	ращ. Коефициентът на
усилване с ООВ е приб-
ив / х	лизително
'
Д <=«-------------------------------
«1
Фиг. 1.10
При схемата от фиг.
1.11 изходното U9 1 и вход-
ного напрежение Ulz са с
еднаква фаза, както е по-
казано на фигурата в горе-
ния край. Казва се още, че
двете напрежения са във
фаза. Такъв усилвател се
нарича неинвертиращ. Кое-
фициентът на усилване с
ООВ е
Трябва да се има предвид, че входного съпротивление на
двата входа на операционните усилватели е различно. Обикнэ-
вено входною съпротивление на неинвертиращия вход Вх2 е доста
по-голямо от това на инвертиращия вход Вх1, към койтэ е свър-
зана веригата на отрицателната обратна връзка. Огвен това ин-
вертиращият вход е предпазеи откъм входа от много високи вход-
ни напрежения поради ограничаване на тока чрез съответния
резистор от веригата на ООВ. Неинвертиращийт вход е направо
свързан и няма ограничаване на тока. Трябва да се внимава на-
прежението на този вход да не превиши максималната стойност,
посочена в справочниците. В противен случай операционният
усилвател ще се подреди.
18
1.7. СХЕМИ ЗА КОМПЕНСАЦИЯ НА ОСТАТЪ ЧНОТО ВХОДНО
НАПРЕЖЕНИЕ НА ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
Известно е, че операционните усилватели имат транзистор-
но симетрично входно стъпало (вж. фиг. 1.2). По технологични
причини параметрите на входните транзистори не могат да бъдат
напълно еднакви. Освен това на практика не може да се постиг-
не напълно еднакво симетрично устройство на всички стъпала
на операционните усилватели. Поради това, ако на входа на опе-
рационния уснлвател няма подаден входен сигнал, т. е. ако два-
та входа са включени на маса, напрежението на изхода му не е
нула, а се получава едно, макар и много малко, изходно напреже-
ние. Това изходно напрежение се получава от напрежение, наре-
чено остатъчно входно напрежение (входно напрежение на неси-
летрия или офсетово напрежение) U10. В практиката то се нарича
съкратено вхсден офсет.
Това напрежение трябва да се компенсира, така че изходно-
19
то напрежение Uo да е О V при включен към маса вход. В прак
тиката тази компенсация се нарича „нулиране“ на изхода на one
рационния усилвател.
Остатъчното входно напрежение се получава вследствие на
протичане на остатъчен входен ток през входните резистори. Той
Фиг. 1.12
без да се променят
входните напрежения,
сыцо се нарича входен ток
на несиметрия или офсетов
ток. Компенсацията се пости-
га, като на входа се подаде
външен компенсационен ток,
равен по стойност и с обрат-
на посока на остатъчния
входен ток.
Остатъчното входно на-
прежение се променя при
промяна на температурата,
което се нарича дрейф на
остатъчното входно напре-
жение.
Промяната на изходното
напрежение на вече нулира-
ни операционни усилватели,
се нарича дрейф на
нулата.
За да се намали влиянието на входните остатъчни напреже-
ния (офсетови напрежения), трябва входните резистори R1 и R3,
сьъпзани на дзата входа към общата точка (маса), да имат въз-
можтэ най-малка стойност (фиг. 1.12). Освен това по възмож-
иост те трябва да са с еднакви съпротизления.
При ноомално приложение на операциониите усилватели за
усилване на напрежение и когато резисторите R1 и R3 са избра-
ни със стойност <;50 kQ, влиянието на остатъчните входни на-
прежения не е от значение. Ако обаче двата резистора са със
стойност >50 kQ и ако ОУ се използува за прецизни измерва-
ния, при конто не трябва да има постоянно напрежение на входа,
е необходимо остатъчните входни напрежения да се компенсират
чрез външен противоположен ток със съотзетната стойност.
Ако операционният усилвател както обикновено работи с
отрицателна обратна връзка, добра температурпа компенсация
на входните му токове се постига, ако резисторът R3 има съща-
та стойност както действуващото на инвертиращия вход съпро-
тпвление. То се състои от паралелно свързаните R1 и R2 (фиг.
1.12).
20
Следователно стойността на R3 е
г>	• /?2
/<3~
Резисторът R3 може да се избере със същата стойност като
R1, ако R2>1QR1. Резисторът R3 може и да отпадне, ако не е
необходима температурка компенсация или ако Р/<1 kQ.
Фиг. 1.13
Компенсацията на сстатъчното входно напрежение се пра-
ви с помощта на тример-потенциометър и няколко резистора. За
тази цел има най-различни схеми. Обикновенэ компенсацията се
прави на инвертиращия вход на операционния уснлвател. Има
обаче и ОЖ при конто компенсацията на ^статъчнотО цапр еде-
ние се прави на вътрешни точки на схемата им. 3$ тазл Цел на кор-
пуса на такива операционни усилватели има два или три спе-
21
циални извода. Ако в справочниците за такива ОУ са посочени
схеми и данни за стойностите на елементите за нулиране, те тряб-
ва обезателно да се спазват.
На фиг. 1.13 са показани четири практически схеми за ком-
пенсация на входного остатъчно напрежение. При някои опе-
рационни усилватели компенсацията трябва да се осыцестви да-
же двойно — тя се прави и на двата входа. Ако е необходимо
компенсацията да се направи много точно с помощта на тример-
потенциометъра, се препоръчва при регулирането да се изклю-
чи веригата на отрицателна обратна връзка. Схемите от фиг.
1.13 а, б и г изискват много добре стабилизирани захранващи
напрежения ±UCC. В схемата от фиг. 1.13 в са предвидени два
стабилизиращи ценерови диода. Схемата от фиг. 1.13 а се из-
ползува най-често, когато резисторът към съответния вход на
ОУ не е свързан към обща точка, а се свързва към плъзгача на
тример-потенциометъра Р.
На фиг. 1.14 е показан пример за компенсация на остатъчно
входно напрежение на операционен усилвател от серията 709.
22
Компенсация се прави и на двата входа. Неинвертиращият вход
получав а напрежение ст изтсчник със съпротивление /^=10 кй,
лоради ксето към инъертиргшия вход се включва резисторът R1
-сыцо със съпротивление ст порядъка на 10 кй. Следователно
коефициентът на усилване на ОУ се определи от стойността на
резистора R2 във веригата на СОВ. В случая Л=100. Към вхо
да Вх2 се включва миливолтметър и чрез тример-потенциометъра
PJ се регулира напрежение 0 V на входа. След това миливолт-
метърът се включва към изхода Изх и чрез тримерпотенциометъ-
ра Р2 се регулира напрежение 0 V на изхода. Еднаквостта на
двете входни съпротивления се постига, като паралелно свърза-
ният към Rs резистор със стойност 1 МЙ почти не влияе върху
стойността 10 кй на Rs и ссвен това резисторът R1 е включен
към нискоомния тример-потенцисметър Р2.
Има обаче и операционни усилватели, при конто първото
регулиране (0 V на Вх2) се прави по същия начин, но второго
(0 V на Изх) се прави по друг начйн. Такива са например опера-
ционните усилватели от серията У41 и 748. Те имат специални
изводи за това регулиране, конто трябва да се свържат външно-
При тях второго регулиране се прави, както е показано на фиг.
1.15.
Компенсацията на остатъчното напрежение (ток) трябва да
се регулира при нсрмалната рабстна температура. Посочените в
справочниците данни за компенсация на остатъчното напрежение
трябва непременно да се спазват.
23
1.8.	СХЕМИ ЗА ЧЕСТОТНА КОМПЕНСАЦИЯ НА
ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
При някои операционни усилватели трябва да се прави външ-
на компенсация на фазовите измествания вътре в ОУ. Тази ком-
пенсация се прави чрез външно1
включена последователи a RC вери-
га и отделен кондензатор, конто се
включват към предвидените за тази
цел изводи от корпуса на ОУ. Та-
кива са например операционните
усилватели от серията 709. При други
операционни усилватели честотната
компенсация се прави вътре в тях
и само в специални случаи е необ-
ходима и външна компенсация. Та-
кива са например операционните
усилватели от серията 741 и 748.
Трябва да се има предвид, че
честотна компенсация се прави само
ако производителите предписват та-
кава. За някои от операционните
усилватели производителите препоръчват схеми за честотна ком-
пенсация, конто трябва да се спазват.
На фиг. Ji 16 е показана схемата за честотна компенсация
на операционен уснлвател от серията 709. Коефициентът на усил-
ване се определи от стойностите на резисторите R1 и R2. От своя
24
Таблица 11
А	л, (JB	R1. кй	R2, мй	R3, кй	С1, pF	С2, PF
1000	60	1	1	0	10	3
100	40	10	1	1,5	100	3
10	20	10	0,1	1,5	470	20 i
1	0	10	0,01	1,5	4700	20	!
страна стойностите на резистора R3 и ксндензаторите С1 и С2
зависят от усилването.
В табл. 1.1 са посочени стойностите на елементите за схемата
от фиг. 1.16 при различно усилване.
Фиг. 1.18
Фиг. 1.19
Ако обаче един операционен усилвател е с капацитивен товар
на изхода, честотната компенсация не може да се осыцестви на-
пълно. На фиг. 1.17 а е показано как до голяма степей този не-
достатьк може да се избегне при операционен усилвател от се-
25
рията 709. Последователно с капацитивния товар се включва до-
пълнителен резистор 7? със съпротивление 47—100 Q. Този на-
чин може да се приложи при всички видове операционни усил-
ватели. На фиг. 1.17 6 е показано подобрение на тази схема.
Компенсационният кондензатор С1 се включва към изхода Изх
на ОУ. Там се включва и кондензаторът С2 от веригата ООВ,
ако има такъв. Резисторът Р2 от веригата на ООВ обаче се свърз-
ва след допълнителния резистор R, т. е. директив към капаци-
тивния товар.
На фиг. 1.18 и 1.19 са показани две практически схеми за
честотна компенсация на операционни усилватели от серията 709.
Схемата от фиг. 1.18 може да се приложи за всички типове
операционни усилватели. В двата края на тример-потенциоме-
търа Р с помощта на силициеви диоди се получава еднакво на-
прежение ±0,6 V. През високоомния резистор 220 kQ то се по-
дава на инвертиращия вход на ОУ като компенсиращо напреже-
ние. По такъв начин компенсацията не оказва влияние върху
неинвертиращия вход.
Схемата от фиг. 1.19 се употребява при операционни усилва-
тели, чиито изводи за честотна компенсация правят достьпен ко-
лектор на транзистор вътре в ОУ (напр. извод /). Чрез тример-
потенциометъра Р се изменя колекторното напрежение на тоз и
транзистор, с което се изменя и изходното напрежение на ОУ.
По такъв начин изходното напрежение може лесно да се регу-
лира на 0V независимо от включването на двата входа на ОУ.
1.9.	ЗАХРАНВАНЕ НА ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
1.9.1.	Захранванэ при усилване на посгояннотокови
сигнали
Обикновено постэяинотэкэзлтг ciriii на един от входовете
на операционния уснлвател се меня между една положителна и
една отрицателна стойност и ОУ се използува като постоянното-
ков уснлвател. Ако напрежението на ед ин от входовете на ОУ
стане нула спрямо общата точка на схемата (масата), напреже-
нието на изхода му същэ трябва да е нул а. За тази цел ОУ тряб-
ва да се захрани с две еднакви по стойност и с обратна полярност
поетоянни напрежения също спрямо общата точка.
На фиг.. 1.20 е показано как се захранва операционен усил-
вател от две еднакви по стойност и с обратна полярност постоян-
ни напрежения. Обикновено двата източника не се чертаят на
«6
схемата, а на съответните изводи се отбелязва +UCc и —f/cc,
като може да се дОбави и тяхната стойност във V (фиг. 1.21).
Включването на входните напрежения и веригата на ООВ става
<io познатите начини.
Фиг. 1.21
Захранване на операциониите усилватели само от един по-
стояннотоков източник (еднополярно захранване) се прави глав-
но при усилване на променливотокови сигнали.
1.9.2.	Захранване при усилване на променливотокови
сигнали
В този случай операционният усилвател се захранва, както
с показано на фиг. 1.22. В справочниците обикновено е посочено
определено напрежение, напр. Ucc= —15 V или —Ucc=—15 V
и -ri/cc^ + 15 V. И в двата случая това означава, че максимал-
ното захранващо. напрежение е 30 V, което не трябва да се пре-
вишава. На практика операциониите усилватели работят с доста
по-ниско захранващо напрежение от това, посочено в справоч-
ниците. Изборът на стойността на захранващото напрежение за-
виси главно от величината на желаното изходно напрежение.
Ако например захранващото напрежение е ±15 V, максималната
стойност на изходното променливо напрежение е 30 Урр.
Изходното напрежение на ОУ се влияе само от разликата на
напреженията между двата входа. Оттук идва и навванието ди-
ференциален усилвател.
27
При схемата от фиг. 1.22 двата входа имат напряжение-
спрямо шаси с големина првблизително 0,5 t/cc, което е едко
неудобство при включване на предните стъпала към входовете-
на ОУ — желателно е тези входове да имат нулев потенциал
спрямо шаси, т. е. необ-
ният ток през ценеровите диоди.
Друга възможност е показана на
ценеровия диод VD1 и резистора R3
ходимо е да се създаде-
средна точка, която да
има нулев потенциал спря-
мо шаси.
Най-лесният начин за
създаване на средна точка
на захранващото напреже-
ние е с помощта на два
ценерови диода, както е
показано на фиг. 1.23 а~
При оразмеряване на за-
хранването трябва да се-
йма предвид допълнител-
фиг. 1.23 б. С помощта на
се получава стабилизирано
Фиг. 1.23
напрежение ,L7r=10 V (0,5 UcC). През високоо^^ите резистор»
R1 и /ЭД, (0,*г-0,5 Мй) това напрежение	дцхр вх9Ран
на операциоиния усилвател, така че двете, вхо^ни нацреЖенуя
спрямо общата точка са 10 V, като между Драта входа напреже-
28
«него е нула. Пэ тахъэ начин изхэдчэто напрежение в покой се
устанозяза същз на 10 V (0,5 Uqc). Or така избраната работая
точка изхэднэто напрэжзниэ можз да варира от +10 V до +20 V
(+10 V разлика) и от +10 У^до 0 V (—10 V разлика). При това
обаче е важно входного напрежение да е +10 V, около която
стойност то може да варира в положителна и отрицателна посока.
Тази схема често се използува за усилване на променливи на-
прежения.
На фиг. 1.24 е показана практическа схема за усилване иа
променливи напрежения, построена въз основа на фиг. 1.23 6.
Входного променливо напрежение през кондензатора С1 се по-
дава на неинвертиращия вход на операционния уснлвател. Есте-
ствено той би могъл да се подаде и на инвертиращия вход, като
обаче си припомним, че Вх1 е доста по-нискоомен от Вх2.
1.9.3.	Филтриранг на захранващиге напрежения
Операционните усилватели рабэтят със захранващи напре-
жения от ±2 до ±30 V, като при различните типове те са раз-
личии. В справочниците за всеки операционен уснлвател се да-
ват максималните и минималните захранващи напрежения, при
конто той може да работи.
При извънредно голямото усилване на операционните усил-
ватели могат да се появят паразитни връзки поради недостатьч-
.но филтрирани захранв,ащи вериги от мрежовия изправител. То-
ща може да стане причина за възбуждане или за изкривяване на
29
изходните сигнали. Въпреки те най-често операциониите усил-
ватели работят при честота до около 100 kHz, препоръчва се
веригите на захранването да се филтрират допълнително на са-
мия операционен усилвател. За тази цел се използуват конденза-
б)
Фиг. 1.25
тори с капацитет от 0,1 до 100 pF в зависимост от вътрешното
съпротивление на токоизточника. Ако изправителят е с елек-
тронна стабилизация, достатъчни са кондензатори с капацитет
0,22 pF. Замасяването на тези кондензатори трябва да. се прав»
в точката на замасяване на елементите на двата входа на опера-
ционния усилвател (Bxl и Вх2), т. е. някъде около мястото,
където входните резистори се свързват с резисторите от веригата
на ООВ.
На фиг. 1.25 а, б и в са
нително филтриране на за-
хранващите напрежения. Ако
операциониият усилвател ра-
бота при специални условия
до ВЧ обхват, трябва пара-
лелно към основните филтьр-
ни кондензатори с капаци-
тет 0,22 pF да се свърже по
един качествен керамичен
кондензатор с капацитет от
10 nF до 0,1 pF, както е
показано на фиг. 1.25 г.
Ако двете захранващи
напрежения се колебаят. не-
допустимо, могат да се из-
показани три варианта за допъл-
ползуват два ценерови диода
VD1 и VD2 със съответните резистори R1 и R2 (фиг. 1.26). В та-
къв случай се намалява работного напрежение на операционния
усилвател, което може да се избегне с увеличаване на захран-
ващите напрежения =tt/cc.
1.10.	ПОВТОРИТЕЛИ НА ВХОДНОЮ НАПРЕЖЕНИЕ С
ОПЕРАЦИОННИ УСИЛВАТЕЛИ
С помощта на операционни усилватели могат лесно да ее
направят повторители на входного напрежение.
Най-лесно повторител на напрежениетэ се получаза, като
Фиг. 1.27
31
операционният уснлвател се свърже с дълбока 100-процентова
отрицателна обратна връзка, както е показано на фиг. 1.27 а.
В същност това е неинвертиращ уснлвател с последовдтелна ООВ
по напрежение. Усилването на схемата е приблизително 1, тъй
като изходното напрежение Uo е равно по стойност и с еднаква
фаза на входното напрежение Ur. При такова включване обаче
нараства входното съпротивление на ОУ, а изходното му съпро-
тивление намалява. За такова включване са много подходящи
операционните усилватели от серията 741 и техните аналоги.
Тъй като има опасност от повреда на повечето, операционни
усилватели при използуването им като повторители, на двата
им входа се включва по един предпазен резистор R и R2 със
съпротивление няколко кй (фиг. 1.27 б). А при някои други ви-
дове операционни усилватели е необходимо на изхода им да се
включи и един реистор /?огр, ограничаващ изходния ток (фиг.
1.27 в). Такива са например операционните усилватели от се-
рията 709 и техните аналози.
В някои случаи е необходимо и честотна корекция, чрез коя-
то обаче се стеснява честотната лента.
При използуването на операционни усилватели с вход с по-
леви транзистори като повторители на напрежение се постига
.входно съпротивление до 1014 й.
1.11.	КОМПАРАТОРИ С ОПЕРАЦИОННИ УСИЛВАТЕЛИ
Компараторите се използу-
ват за сравняване на амплиту-
дитег на аналогови сигнали.
Ако един операционен усил-
вател се използува без отрица-
телна обратна връзка, получава
се т. нар. компаратор (фиг. 1.28).
Например, ако се използува опе-
рационен уснлвател с коефи-
циент на усилване по напрежение
А = 100 000 и се захранва с две
напрежения UCc + 10 и —10 V,
като двата му входа Вх1 и Вх2
се евържат направо или през резистори до 47 кй към маса, то
изходното напрежение У, е О V. Компараторите се използуват
за сравняване на двете напрежения t/u и Ul2. Ако двете напре-
жения са еднакви по стойност и са с еднаква полярност, изход-
32
«ото напрежение U9 е О V. Ако едното от даете напрежения се
различала по стойност от другого, на изхода на ОУ се получе-
на напрежение (70, което е А пъти по-голямо от разликата между
даете напрежения. В разгледания пример от фиг. 1.28 Uo Ше
Фжг. 1.29
е 100 000 иъти по-голямо от разликата на даете напрежения!
Това дава възможност да се установяват много малки разлики
между две напрежения.
В разгледания пример захранващото напрежение на ОУ в
^2=10 V. Ако на изхода трябва да се получи напрежение съшо
10 V, то на входовете е необходима разлика от напрежения, оп-
ределена от следните съотношения:
д.-А. и —____________УУ юр uv
Л ие А 100000
При разлика на напрежения от 0 до 100 p.V (положителю
или отрицателно) между двата входа на изхода на ОУ се пол уч а
ва напрежение от 0 до 10 V.
3 Операционен усилватели
за
Следователно компараторы усилва разликата на даете вход-
ни напрежения. Ако тази разлика е с положителен знак, изход-
ното напрежение t/0 е стадо положително. Ако обаче тя е с от-
рицателен знак, изходното напрежение е също отрицателно.
Фяг. 1.30
Интересного при схемата от фиг. 1.28 е, че ако в разглежда-
ния пример разликата между напреженията на двата входа Вх1
и Вх2 стане по-голяма от 100 pV, изходното напрежение Uo,
достигнало една гранична стойност, не се променя повече (фиг.
1.29). Ако например Вх1 се включи на маса, изходното напре-
жение Uo при входно напрежение (712= 100 pV достига 10 V
и не може повече да се увеличава при увеличаване на Ult. Това,
разбира се, важи само до максимално допустимого напрежение
Ul2 за дадения операционен усилвател, например +3 V. Ако
обаче входного напрежение Ul2 стане по-отрицателно от —100
pV, изходното напрежение се ограничава до —10 V.
Обратен е случаят при инвертиращия вход Вх1. Ако напре-
жението стане със 100 pV по-положително от напрежението
на входа Вх2, изходното напрежение Uo е с обърната на 180°
фаза и стойност —10 V. При напрежение по-голямо от —100
pV, на изхода се получава напрежение +10 V.
В схемата на компаратора от фиг. 1.30 чрез резисторите
R1 и R2 и диодите VD1 и VD2 се предотвратява подаването на
рекомерно голямо напрежение между двата входа.
Произвеждат се и специални компаратбри във вид на инте-
грални схеми, чийтб вътрйпни сАеми ей по-прости в сравнение
с операциониите усилватели.
1.12.	СХЕМИ ЗА УВЕЛИЧАВАНЕ НА ВХОДНОГО
СЪПРОТИВЛЕНИЕ НА ИНВЕРТИРАЩИЯ ВХОД НА
ОПЕРАЦИОНИИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
Ако може да се избегне инвертор ащият усилвател, по-доб-
ре е да се използува неннвертиращата Схема. КакТб е известно,
84
неинвертиращият уснлвател има голямо или много голямо
входно съпротивление, което се определи от типа на входните
транзистори. При вход с полеви транзистори входното съпро-
тивление е много голямо. При по-високи честоти се проявява
Фиг. 1.31
и входният капацитет на транзистсрите от входа, поради което t
увеличаване на честотата намалява входното съпротивление.
Следсвателно неинвертиращият уснлвател, общо взето, отговаря
на изискванията за високо входно съпротивление.
При инвертиращия уснлвател положението е съвсем друго.
Инвертиращият вход чрез резистора R1 е свързан към източника
на входното напрежение с малко вътрешно съпротивление Rs и
на практика входното съпротивление на усилвателя се определи
главно от резистора R1 във веригата на отрицателната обратна
връзка. От друга страна, съпротивлението на R1 не може про-
изводно дй се увеличава, тъй като би довело до недопустимо го-
леми стсйнссти на съпротивлението на другия резистор R2 във
ве^цгата иа СОВ. Както знаем, съпротивлението на R2 тряб-
ва да е колкого меже по-малко, като по тези начин усилвателят
работи по-сТасилно и с по-малки паразитам шумове.
Има няколко начина за изкуствено увеличаване на съпро-
тквлението на инвертиращия вход.
Първият от тях е, като към входа се включи допълнително
усилвателно стъпало с полеви транзистор, както е показано на
фиг. 1.31.
Втсрият начин е, като веригата на отрицателната обратна
връзка се пресбразува в Т-сбразна схема, както е показано на
фиг. 1.32. В нея умишлено няма означен резистор R2, за да
зге ее обърка с резистора R2 от ссиовната схема на ООВ при ин-
35
вертиращия усилвател. Гой е заместен от Т-веригата, съставена
от R3, R4 и R5, т. е.
#2= /?, + /?<+	..
Следователю при намаляване на стойността на R5 се увели-
чава R2, поради което се увеличава и усилването на усилвателя.
По такъв начин, за да се
получи необходимого усил-
ване, трябва да се увели-
чи съпротивлението на
резистора R1. Поради това
се увеличава и входното
съпротивление на инверти-
ращия вход, без да е не-
обходимо да се увеличава
прекомерно R2.
Друга възможност за
увеличаване на входното
фиг- 132	съпротивление на инвер-
тиращия усилвател е да
се използува положителна обратна връзка, което обаче би довело
до излишне усложняване на схемата. В такъв случай се препо-
ръчва пред инвертиращия усилвател да се включи неинвертнращ
усилвател или повторител на входното напрежение.
Фиг. 1.33
36
Ако все пак входното съпротивление на вхсда на неинверти-
ращия усилвател е недостатьчно голямо, то може да се увеличи
по следните два начина.
В първия случай към неинвертиращия вход на операционния
усилвател се включва допълнително буферно стъпало с полеви
транзистори, както е показано на фиг. 1.33 а.
Вторият начин е да се приложи положителна обратна връз-
ка. Нейното въвеждане обаче може да доведе до самовъзбуждане
на усилвателя.
На фиг. 1.33 6 е показана схема на неинвертнращ усилвател
с две обратен връзки: отрицателна (R1 и R2) и положителна
(R3). Условие за прилагането на такава схема е влиянието на
ООВ да бъде много по-голямо в сравнение с влиянието на ПОВ.
В тази схема оказва влияние и вътрешното съпротивление Rs на
източника на сигнал, тъй като то въздействува върху дълбочи-
ната на положителната обратна връзка. Съпротивлението на R3
се определи от следната практическа формула:
Rs—A.RS.
Ако има вероятнсст съпротивлението на източника Rs да се
променя повече от незначително, трябва да се включи и резисто-
рът R4, показан с прекъсвана линия на фиг. 1.33 6. По такъв
начин във всички случаи се предотвратява склонността на усил-
вателя към самовъзбуждане.
При тази схема входното съпротивление на неинвертиращия
вход се псвпшава:
«>%+ тйяг
1.13.	СХЕМИ ЗА НАМАЛЯВАНЕ НА ВХОДНИЯ КАПАЦИТЕТ
НА ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
Между двата входа на операционния усилвател съществува
известен входен капацитет CiD, включен паралелно към входно-
то дифереициално съпротивление (фиг. 1.34 а). Този капацитет
при внсоен честоти влияе върху входния импеданс на усилвате-
ля и го прави честотнозависим. Той става причина и за известно
честотно изместване във веригата на отрицателната обратна връз-
ка и влошава стабилността на усилвателя.
Компенсацията на входния капацитет може лесно да се
достигав с помощта на дополнителен външен компенсационен
кондензатор Ск.
37
При неинвертиращия уснлвател между неинвертиращия вход
и маса действува входният капацитет Сг. Той може лесно да се
компенсира, като между неинвертиращия вход и изхода се вклю-
чи допълнителен компенсиращ кондензатор Ск (фиг. 1.34 б).
Фиг. 1.34
Тази компенсация обаче действува малко преди достигаке на
горната гранична честота Пълна компенсация на Ct обаче
не трябва да се постигне, тъй като поради външни или вътрецц н
влияния усилвателят може да се самэвъзбуди.
За по-ниски честоти много под макеимзлната честота така
намаленият входен капацитет има стойност
1.14.	СХЕМИ ЗА ПОВИШАВАНЕ НА ИЗХОДНОТО НАПРЕЖЕНИЕ
И ИЗХОДНАТА МОЩНОСТ НА ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
Понякога ее налага да се получи усилено напрежение, което
превишава допустимото изходно напрежение на даден операцио-
нен уснлвател. Това се прави, като изходното напрежение на опе-
рационная уснлвател се подава на входа на допълнителен усил-
вател, както е показано на фиг. 1.35. Този уснлвател се захран-
ва от двуполярен източник на напрежение =t=120 V, което с по-
мощта на резистори се намалява дэ необходимото захранващо на-
прежение за операционния уснлвател. То се стабилизира чрез
два ценерови диода.
38
В някои случаи трябва да се получи изходна мощност, която
Яревкшава допустимата изходна мощност на даден операционен
Усилвател. В сыцност това значи да се усиди неговият изходен
ТОК.
Фиг. 1.35
За тази цел може да се използува допълнителен изходен без-
трансформаторен усилвател, изнълнен с комплементарна двойка
транзистора или по схема на Дарлингтон, който усилва изход-
ния ток.
На фиг. 1.36 а е дадена схемата на безтрансформаторен до-
яълнителен изходен усилвател, изпълнен с транзисторите VT1
и VT2 с различна проводимост.
На фиг. 1.36 6 е дадена схемата на допълнителен изходен
усилвател, изпълнен като емитерен повторит^ с доощния тран-
зистор BD135. Изходната мощност на тозр усилвател може да се
увеличи еще повече, ако се използува сЪст^ен транзистор, евъп-
зан по схемата на Дарлингтон, например транзисторът BD675
(в един корпус са повдестени два NPN транзистора, включени по
«рхемата на Дарлингтон).
39
Нафиг. 1.36 в е показана много икономична схема на допъл-
нителен усилвател за удвояване на из ходния ток на операционен
усилвател. В него са изяолзузани дае двойки комплементарии
транзистори: VT1—VT2 и VT3—VT4. Изходните транзистори
Фжг. 1.36
VT3 и VT4 се управляват от протичащите през VT1 и VT2 за-
хранващи токове на операционния усилвател. Колекторните то-
мове на двата изходни транзистора VT3 и VT4 се събират и из-
ходаият ток на операционния усилвател 10 се удвоява: IL=2 70.
Так ива усилватели могат да се използуват както за усилване
на променливотокови сигнали, така и за усилване на постояннв
40
токове и напрежения, тъй като в схемите няма трансформаторы I»
свързващи кондензатори.
Ако изходното напрежение без входно управляващо напре-
жение трябва да е О V, може да се използува схема за компенса-
ция на остатъчното входно напрежение (вж. т. 1.7). Също така
трябва да се има предвид и честотна компенсация (вж. т. 1.8).
Препоръчва се при НЧ усилватели да не се прави компенсация
на остатъчното напрежение, а високоговорителят да се свърже с
изхода на усилвателя през биполярен електролитен конденза-
тор с достатъчни капацитет и работно напрежение.
1.15.	СХЕМИ ЗА НАМАЛЯВАНЕ НА ИЗХОДНОТО СЪПРОТИВЛЕНИЕ
НА ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
За намаляване на изходното съпротивление на операцнонни-
те усилватели могат да се използуват двете схеми от фиг. 1.37.
Фжг. 1.37
В първата схема (фиг. 1.37а) е използуван само един тран-
зистор VT1, а във втората — комплемеитарната двойка транзи-
стори VT1 и VT2 (фиг. 1.37 б). Двата резвстора R3 и R4 имат
еднаква стойност, която завися от колекторния ток на VTJ:
р _ р _ 2исс
Кз-Ki**----
41
1.16-	СХЕМИ ЗА НАМАЛЯВАНЕ НА ИЗКРИВЯВАНИЯТА
НА ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
В изходното двутактно стъпало на операционните усилватели,
работещо в режим клас В или АВ, се появяват изкривявания,
конто значнтелно нарастват при увеличаване на честотата до
Фиг. 1.38
няколко десетки kHz. Те се проявяват особено силно при работа
на операционните усилватели с нискоомен товар.
Тези изкривявания могат значително да се намалят, ако опе-
рационният усилвател се натовари с генератор на ток, както е
«оказано на фиг. 1.38 а. Колекторният ток 7С1 на допълнител-
ния транзистор VT1 се определи от израза
като той се избира 2—3 пъти по-малък от максимално допусти-
мия изходен ток 1отп на операционния усилвател. За ОУ тин
рА741 той е 16 mA и следователно е целесъобразно 7С1 да се
избере 4—8 mA.
В този случай транзисторът VT1 от изходното стъпало на
самия операционен усилвател (фиг. 1.38 б) се преврыца в обик-
новен усилвател клас А с ток в покой 7С1.
Освен намаляването на нелинейните изкривявания с тази
схема се разширява честотната лента и се повишава устойчиво-
42
стта срещу фазови изкривявания. Това е възможно, тъй като
транзисторы VT2 (фиг. 1.38 6) със структура PNP има по-лоши
честотни свойства в сравнение с транзисторите със структура
NPN и практически се изключва от канала за преминаване на
сигнала.
На фиг. 1.38 в е показано как се намалява коефициентът на
нелинейните изкривявания (клирфакторът) К при товар със съ-
противление 300 Q. Кривите 1 и 2 са за работа на ОУ в норма-
лен режим, а кривите 3 и 4 —за работа при нзкуствено създа-
дения режим клас А (фиг. 1.38 а).
Недостатък на тази схема е увеличаването на консумиранатъ
мощност и намаляването на максималния ток през товара.
Този начин може да се приложи и при операциониите усил-
ватели К140УД7, К153УД1, К553УД1, К140УД6, както и при
техните аналози.
1.17.	СХЕМИ ЗА ЗАЩИТА НА ОПЕРАЦИОНИИТЕ УСИЛВАТЕЛИ^
ОТ ПРЕТОВАРВАНЕ
Ако не се спазят максималните напрежения и токове за даден
операционен усилвател, той може да се повреди или даже разру-
ши напълно. Входы и изходът са много чувствителни при преви-
шаване на допустимите работай напрежения. Изходното стъпало
трябва да се пази от превишаване на допустимия ток. Обръщане
па полярността на захранващите напрежения може да доведе до
разрушаване на операционния усилвател. Дали един операционен
усилвател е повреден или разрушен няма значение, тъй като и в
двата случая той не може да се възстанови. Поради това е необ-
ходимо да се вземат различии мерки за защита на операциониите
усилватели. Това е особено важно при използурането на редки и
скъпи типове операционни усилватели. Такива защити трябва
обезателно да се предвидят при експериментиране с операционни
усилватели.
1.17.1.	Защита срещу обратна полярност
на захранващите напрежения
В практиката може да се случи по невнимание двете захран-
Ващи напрежения ^Ucc да се включат към операционния усил-
вател с обратна полярност. За защита от грешно включване на
захранващите напрежения има различии схеми. За радиолюбите-
43
лите е на й-интересна схемата от фиг. 1.39 а. Зашитата се ссъ-
ществява с помощта на двата диода VD1 и VD2.
Погрешното включване на двете захранващи напрежения
~±Ucc няма да стане причина за яовреда на сперацкснния усил-
вател.
Фиг. 1.39
Ако мрежовият изправнтел с две галванично свързани изпра-
вени напрежения с различна полярност с обща точка, т. е. из-
иравителят е с три изходни точки, може ла се използува схемата
от фиг. 1.39 б. Защитата се постига чрез мсстовата схема МС
(схема на Гретц). В този случай операционният уснлвател работ»
нормално и при погрешно включване на захранващите напреже-
ния от захранващия източник ЗИ.
На фиг. 1.39 в е показана схема, при която операционният
уснлвател също може да работа нормално при погрешно включ-
ване на захранващите напрежения, конто не са галванично свър-
зани. Те се получават от захранващия източник ЗИ и през двете
мостови схеми MCI и МС2 захранват операционния уснлвател.
При трите схеми от фиг. 1.39 трябва да се използуват диоди
с малък пад на напрежение в права (пропускаща) посока.
1.17.2.	Защита срещу краткотрайни повишавания
на захранващите напрежения
За тази цел може да се използува схемата от фиг. 1.40. В
нея са използувани два полеви транзистора VT1 и VT2 и два
ценерови диода VD1 и VD2. Полевите транзистори се избират
44
епоред тока на насищане между дрейн и соре. Двата ценерови
диода трябва да имат стабилизиращэ напрежение между макси-
•малното и минималното захранващо напрежение на съответния
•операционен усилвател. Краткотрайни увеличавания на за-
хранващите напрежения се изглаждат
яаправо от двата кондензатора С1 и
С2.
1.17.3.	Защита срещу поэзи и ава-
не на входните напре жения
Входовете на операционните усил-
ватели трябва да се предпазват сре-
щу превишаване на входните на-
прежения. Напреженията на входо-
вете Ux трябва винаги да бъдат по-
«иски от захранващите напрежения
-Ucc-
На фиг. 1.41 а е показана схема
за защита срещу превишаване на входното напрежение при ии-
вертиращ усилвател. Тя се осъществява лесно с помощта на два-
та диода VD1 и VD2. Отпушващото напрежение на силициевите
диоди е около 0,7 V, а на германиевите — 0,3 V.
Подобна схема може да се използува и при диференциален
усилвател (фиг. 1.30). Вариант на тази схема е показан на фиг.
1.416. При нея са използувани ценерови диоди. Напрежението-
яа ограничаване на входното напрежение зависи от напрежението
на стабилизация на VD1 и VD2.
При неинвертнращ усилвател положението е по-сложно. При
него трябва входното съпротивление на неинвертиращия вход
спрямо маса да не се намали при включване на схемата за за-
щита.
На фиг. 1.41 в е показана схема за защита срещу превиша-
ване на входното напрежение при неинвертнращ усилвател.
Във веригата на неинвертиращия вход се включва резисторът
R3. Паралелно на същия вход са включени двата транзистора
VT1 и VT2 с по един предпазен диод (VD1 и VD2) в емитерните
им вериги. Ако напрежението на неинвертиращия вход се пови-
ши близо до максимално допустимата стойност, един ият от двата
транзистора става проводим и внезапно през резистора R3, съот-
ветните диод и транзистор протича ток. Максималното входно на-
прежение се определи от делителя на напрежение в базовата ве-
рига на двата транзистора.
45
Фиг. 1.41
Никои операционни усилватели имат вградена защита срещу
превишаване на входното напрежение.
1.17.4.	Ограничаване на изходния ток
Повечето операционни усилватели имат вградена защита сре-
щу превишаване на изходния ток. Ако обаче даден тип операцио-
нен усилвател е без така-
Фиг. 1.42
ва защита, може да се из-
ползува познатата схе-
ма от фиг. 1.40, като отпад-
нат двата ценерови диода
VD1 и VD2. По такъв на-
чин с тази схема се ог-
раничава захранващият
ток 1СС и се постига ог-
раничаване на изходния
ток /0, тъй като токът в
46
покой и максималният захранващ ток при операционните усилва-
тели са в отношение най-малко 1 : 3.
На фиг. 1.42 е показана много проста, но ефикасна схема
за ограничаване на изходния ток 70. В нея са използуванп само
един полеви транзистор VT1 и два диода VD1 и VD2. Тя дей-
ствува при двете полярности на изходния ток.
1.17.5.	Защита срещу недопустимо високи
противонапрежения на изхода
Ако случайно на изхода се подаде по-високо напрежение о г
захранващото напрежение ^zUcc или при индуктивен товар, на
изхода могат да се появят
недопустимо високн про-
тивонапрежения, конто бн-
ха могли да разрушат из-
ходното му стъпало.
За предпазване от та.
кива опасни противонапре.
жения може да се използу.
ва схемата от фиг. 1.43
Двата противоположно’
свързани ценерови диода	фиг‘ 143
VD1 и VD2 ограиичават
напрежението на изхода на ОУ до стойност, малко по-висока от-
тяхното ценерово напрежение. Резисторът 7?огр предпазва цене-
ровнте диоди. Неговата стойност трябва да се избере така, че
диодите да са добре осигурени, без да се намали максималното из-
ходно напрежение Uo.
Много високи противонапрежения на изхода на един опера-
ционен уснлвател са опасни и за входа му, тъй като през верига-
та на ООВ (R2) те се връщат обратно на инвертиращия вход.
47
ГЛАВА 2
ОСНОВНИ СХЕМИ С ОПЕРАЦИОННИ УСИЛВАТЕЛИ
В тази глава са показали типични схеми с операционни усил-
©атели, конто могат да послужат на радиолюбителите за съста-
вяне на схеми с определено действие. Тъй като това са схеми,
конто могат да послужат за основа за създаване на различии по-
малко или пс-слсжни схеми с различии типове операционни усил-
ватели, на тях няма посочена стойност на елементите им. Към
никои от тях са дадени формули за изчисляване на стойнсстите
на основните им елементи.
2.1.	ОСНОВНИ СХЕМИ Н А УСИЛВАТЕЛИ
На фиг. 2.1 са дадени трите основни усилвателни схеми с
операционни усилватели с отрицателна обратна връзка.
Схемата на фиг. 2.1 а е неинвертираща с отрицателна обрат-
на връзка чрез резисторите R1 и R2. Това е основната схема на
неинвертиращ усилвател с ООВ. Входното съпротивление е мно-
го голямо
д=1+<;
U12 • А.
-48
Схемата на фиг. 2.1 б е инвертираща с ООВ чрез резисто-
рите R1 и R2. Това е основната схема на инвертиращ усилвател
€ ООВ. Входното съпротивление отговаря на стойността] на R1:
U„~UU.A.
Схемата на фиг. 2.1 в е на диференциален усилвател с ООВ.
t/д—^-((/12—t/ц), като /?ц——Ri и /?21—
Схемата на фиг. 2.2 е специален случай на неинвертнращ
•усилвател с коефициент на отрицателната обратна връзка, ра-
вен на единица (напрежението от изхода се подава на входа).
Това е познатата схема на повторител на входното напрежение.
При нея неинвертиращият вход е много високоомен. Входният
ток е от порядъка на 10-10 А. Коефициентът на усилване по на-
прежение е единица, т. е. изходното напрежение е със същата
полярност и не е усилено. Нарича се съкратено повторител на
напрежението. -
Фиг. 2.3
Фиг. 2.2
2.2.	ОГРАНИЧИТЕЛИ НА НАПРЕЖЕНИЕ
На фиг. 2.3 са показани две схеми на ограничители на на-
прежение (електронни ключове), изпълнени с операционни усил-
ватели без отрицателна обратна връзка.
Схемата на фиг. 2.3 а е неинвертираща. Ако на неинверти-
ращия вход се подаде положителен сигнал изходното на-
прежение Uo е също положително, като обаче неговата максимал-
4 Операционни усилвателв
49
ид стойност се ограничава до стоиността на положителното за>-
хрднващо напрежение А-Ucc- Обратно, ако на входа се подаде
отрицателен сигнал, изходното напрежение е също отрицателна
и се ограничава до —Ucc-
Следователю
+ U1. Л =	—£7о'
Схемата на фиг. 2.3 б е инвертираща. Ако на инвертиращия
вход се подаде положителен сигнал, изходното напрежение е от-
рицателно и се ограничава до —Ucc и обратно — при подаване
входен отрицателен сигнал изходното напрежение е положител-
но и се ограничава до A~UCc.
Следователно
+ С\.А = —Uo; —U1.A= + U0.
Двете схеми от фиг. 2.3 са подходящи за електронни ключо-
ве при много малка разлика на входните напрежения. Важно е
операционният уснлвател да се нулира много точно, като е необ-
ходима добра температурна стабилнсст на елементите.
2.3.	ИЗТОЧНИЦИ НА ПОСТОЯННО НАПРЕЖЕНИЕ
На фиг. 2.4 е показана схема на източник на постоянно»
напрежение, което не завися от промели на товара. Чрез ценеро-
вия диод VD1 се създава опор-
но напрежение, чиято стойност
може да се променя чрез потен-
циометъра R2, евързан като рео-
стат. По такъв начин се полу-
чава изменящо се, но стабилно
изходно напрежение при малка
изходно съпротивление. Токът,
който може да се черпи от из-
хода, не може да превишава
максималния изходен ток на
ОУ. Ако потенциометърът R2
се замени с резистор с опре-
делена стойност/ изходното постоянно напрежение не може да
се изменя допълнително:
*2
R
иг .
*1 ’
Uй^1\ • /?2>
като 14 е ценвровото напрежение.
2.4.	ИЗТОЧНИЦИ НА ОПОРНО НАПРЕЖЕНИЕ
Изтсчниците на опорно напрежение се използуват за захран-
ване на товари с точно определено постоянно напрежение. За
в)
Фиг. 2.5
тази цел са много подходящи схемите, показани на фиг. 2.5.
При тях много успешно се използува схемата на неинвертиращ
усилвател. И трите схеми използуват по един ценеров диод.
На фиг. 2.5 а е дадена схемата на източник на опорно напре-
51
жение с щенеровия диод VD1 и повторител на напрежението в
операционен усилвател. За да може обаче изходното напрежение
Uo да е добре стабилизирано, е необходимо напрежението +С/сс
сыцо да е добре стабилизирано. Стойността на резистора Rv се
определи от данните на ценеровия диод. Последователната ве-
рига VD1—Rv е натоварена само от входния ток на ОУ.
Схемата от фиг. 2.5 б действува много по-добре при промени
на опорного напрежение на входа на операционния усилвател.
Тя обаче работа с допълнително усилване на ценеровото напре-
жение.
Стойностите на резисторите R1 и R2 от веригата на ООВ се
изчислява от отношението
R = иг '
като иг е ценеровото напрежение, V;
I,	— ток на стабилизацията, mA.
За да може схемата да заработи при включване на захранва-
нето, ценеровият диод трябва първо да получи напрежение от
източника 4-t/cc- За тази цел се използуза делителят Rt—Rt.
Чрез диода VD2 се предотвратява част от тока през Rv да не про-
тече през R- към маса. След задейстзузане на схемата токът на
стабилизация през цеиеровия диод се плучаза от. изхода на опе-
рациояп.гугилзател.
При схемага от фиг. 2.5 в е излолзуза.г операционен усялва-
тел, който се захранва едяэпэляряэ. Захранващэто напрежение
на схемата + t7cc трябва да има двойната стойност на захранва-
щото напрежение на дадения тип операционен усилвател. Ако
то е например — (7Сс=15 V, в този случай ще се работа с на-
прежение +30 V.
На изхода е включен емитерен повторител с транзистора
VT1, като по такъв начин се увеличава изходната мощност. Чрез
резистора R3 се ограничаза изходният ток на ОУ.
2.5.	КОМПАРАТОРИ
На фиг. 2.6 са дадени четири схеми на компаратори.
На фиг. 2.6 а е показана основната схема на компаратор.
Използуза се пълното усилване на ОУ (без ООВ). Двете входни
напрежения се сравняват. Ако има разлика между тях, на изхо-
да се получава напрежение със съотзетна на разликата стойност.
52
Л .Ц>   , •
V^(Un-U^).A.
При схемата на фиг. 2.6 б двете сравнявани напрежения се
подав ат на инвертиращ вход, като едното от тях е еталонно на-
Фиг. 2.6
прежение (опорно напрежение Ucr). При ниски напрежения ком-
параторът работа при пълно усилване. При повишаване на из-
ходното напрежение в зависимост от иегсвата полярнсст влиза
в действие ООВ през диода VD1 или VD2, като по такъв начин
коефициентът на усилване се намалява в зависимост ют отноше-
яията
£_ или -2^--
Пр иийгези начисления трябва да се ваеШе-ЦредйМд, ие резистов
рът R3 е включен паралелно към резистора R4.
53
За ниски напрежения нажат изразите
л =
[/0-(£/п-[/оп).Д.
При по-високи напрежения в режим на ограничазане кэефи-
циентът на усилване се намалява с отношение™
Ri
На фиг. 2.6 в е показана схема на компаэагп, с който може
много точно да се сравняват входни напреженля. На практика
при разлика на входните напрежения само с няколко стзтин p,V
изходното напрежение се повишава много. Чрез ценерэвля диод
VD1 се ограничава изходното напрежение t/0. От неговите данни
зависи кога ще влезе в действие ООВ.
л	.
(t/n-t/ов) ’
i/o-OAi-tfon). А
Схемата от фиг. 2.6 г работи подобно на схемата от фиг.
2.6 в. При нея обаче е възможно ограничившие на изходното на-
прежение в положителна и отрицателна посока. Стойността на
ограниченото напрежение сыцо се определи от данните на цене-
розия диод VD5. Четирите силициеви диоди VD1—VD4 стават
проводими при ограничаване в
положителна или в отрицател-
на посока и съответно включ-
ват ценеровия диод VD5 към
инвертиращия вход.
2.6. ИНДИКАТОР НА
Н УЛ АТА
На фиг. 2.7 е дадена схема
на индикатор на нулата. За точ-
но определяне на нулевата точка
при проияна на едното от двете
входни напрежения Ult или Ul2 се използува пълното усилване
на операционния усилвател. Чрез диодите VD1 и VD2 се пости-
га намаляване на усилбането на ОУ едва след разлцка на напре-
женийта на изхода и Входа, по-голяма от 0,6 V, тъй като тогава
54
KJOB става 1. Ако юбаче тази разлика е по-малка от =t0,6 V, ва-
жат изразите
А =	'
U9=(Un-Un). А.
2.7.	ИЗМЕРВАНЕ НА МНОГО МАЛКИ ПРОМЕНЛИВИ
НАПРЕЖЕНИЯ
На фиг. 2.8 са показаии две мостэзи схема за измерване на
много малки променливи напрежения, като до 0,5 mV скалата
на измервателния уред Р (^100 рА) е линейна. При употреба
на обикновен операционен усилвател граничната рабэтна честота
е около 100 kHz, като със специални ОУ тя нараства. Резисто-
1рът RL в схемата от фиг. 2.8 б предвтавлява входного съпротив-
ление на следващ усилвател, за да може малки напрежения да се
измерват без натоварване на източника.
2.8.	СХЕМИ С ОПЕРАЦИОННИ УСИЛВАТЕЛИ
ЗА ПОВИШАВАНЕ НА ИЗХОДНИЯ ТОК
На фиг. 2.9 са дадени две неинвертиращи схеми с ООВ за по-
вишаване на изходния ток, т. е. на изходната мощност.
В схемата на фиг. 2.9 а на изхода на операционния усилв а-,
тел е включен емитерен повторител с транзистора ЦТ1. Мак-
36
симално допустимият ток зависи от данните на транзистора.
Вместо един транзистор може да се използува и транзистор по
схемата на Дарлингтон (два транзистора, включени по схемата
на Дарлингтон, са поместени в един корпус).
б)
Фиг. 2.9
За по-висвки изисквания може да се използува и допълнител-
но изходно стъпало с комплементарна двойка транзистори (фиг.
2.9 6).
X-lf-J1-
«а
2.9.	СУМАТОР, ИНТЕГРАТОР И ДИФЕРЕНЦИАТОР
Суматорите се използуват за събиране на две или повече ве-
личини. Те са два вида: инвертиращи и неинвертиращи.
На фиг. 2.10 а е дадена схемата на инвертиращ суматор за
събиране на п величини. Изходното напрежение Uo се определя
от израза
и0=-<ип+и„+........+и1п).
На фиг. 2.10 б е дадена схемата на неинвертиращ суматор
за събиране на п величини. Изходното напрежение Uo се опреде-
ля от израза
56
CZo—^»i+^e+....
На фиг. 2.10 в e дадена схема на т. нар. интегратор. При
нея се получава интеграл на входното напрежение иг в зависит
Фиг. 2.ia
мост от времето t. Твчнвсгта на схемата може да се повияии, ако
вхвдният ток е малък:
и.=
1
КС
t
J*C^dL
е
На фиг. 2.10 г е дадена схема на т. нар. диференциатор^
При нея входното напряжение се диференцира:
£4=-Л>С-^-.
57
За да се намали шумовото напрежение, се препоръчва пара-
лелн® на резистора R да се включи един кондензатор. По такъв
начин се получава допълнителна ООВ за по-високите честоти.
2.10.	УСИЛВАТЕЛИ НА МОСТОВО НАПРЕЖЕНИЕ И ТОК
На фиг. 2.11 а е показана
прежение, като напрежението,
схема за усилване на мостово на-
захранващо моста, не е замасено.
Фиг. 2.11
На фиг. 2.11 б е показана схема за усилване на мостов ток,
като единият край на мостовото напрежение е замасен.
2.11.	СХЕМА
С ОПЕРАЦИОНЕН УСИЛВАТЕЛ
ЗА ОФОРМЯНЕ НА
ОСТРОВЪРХИ ИМПУЛСИ
На фиг. 2.12 е показана
схема за оформяне на остро-
върхи импулси. Ако на вхо-
да се подават непрекъснато
положителни или отрицател-
ни сигнали, на изхода се по-
лучават много тесни като
игли правоъгълни импулси. Ако на входа се подаде правоъгъл-
но напрежение, на изхода се получават два такива еднопосочни
тесни импулса.
2.12.	МУЛТИВИБРАТОРИ
На фиг. 2.13 са показали две схеми на мултивибратори.
Схемата на фиг. 2.13 а е на нестабилен мултивибротор.
Честотата му се определи главно от стойностите на кондензатора
sC и резистора R. Операционният усилвател превключва, щом
като на инвертиращия вход се получи същото напрежение, как
то и на неинвертиращия вход.
Схемата на фиг. 2.13 6 е на мултивибритор с едно устой-
чиво състояние (моностабилен мултивибратор). При определено
|Напрежение на инвертиращия вход Ur мултивибраторът се включ-
ва и остава във включено състояние, докато на неинвертиращия
-вход се получи напрежение с определена стойност, което го из-
ключва. Времетраенето е пропорционално на капацитета на кон-
дензатора С.
2.13.	ТРИГЕР НА ШМИТ
На фиг. 2.14 е дадена схема -
та на тригер на Шмит. Огра -
ничаването на изходното напре- •
жение се определи от стойностите i
на резисторите R5 и R4. Тази :
схема може да работи и като ком-
59
паратор, ако се подаде опорно напрежение 1/оп- При 1/п>—1/ож
изходното напрежение е ограничено в отрицателна посока. По»
такъв начин на инвертиращия вход се установява напрежение
и —II I
Прагьт на задействуване на тригера е
2.14.	ИЗПРАВИТЕЛИ
В тези схеми изправителните диоди работят съвместно с опе-
рационни усилватели, като се използува голямото усилване на
последните. Както е известно, изправителите се използуват за
различии цели.
На фиг. 2.15 а е дадена схемата на еднопътен изправител.
Операционният усилвател е включен в инвертораща схема. Ако
в даден момент напрежението на входа е положително, на изхода
на ОУ се получава отрицателно напрежение. Тъй като в такъв
случай диодът VD2 е запушен, веригата на OOB. (R2) е прекъс-
ната и усилването на ОУ се повишава, докато се отпуши диодът
VD1 и създаде верига за ООВ. Следователно при входно поло-
жително напрежение изходното напрежение (70 е О V. Ако обаче
входного напрежение е отрицателно, изходното напрежение е
положително^ което води до запушване на диода 4®Z: if'отлупи#
ване иа диода VD2, щом като Uo превиши отпушващото му на-
60
прежение. По такъв начин ООВ чрез R2 е включена и ОУ работа
жато обикновен инвертиращ уснлвател.
Следователно усилването на ОУ през време на положителния
отолупериод на изправяното променливо напрежение е А=0, а
отрез време на отрицателния му полупериод е
Д=
/?1
Uo
б)
На фиг. 2.15 б е показана графичната характеристика на
«аднопътпия изправител от фиг. 2.15 а. Впжда се, че тя е абсо-
лютно линейна.
Схемата на фиг. 2.16 а е на еднопътен изправител, включен
също в инвертираща схема. Схемата е същата като тази на фиг.
2.15 а, но двата диода VD1 и VD2 са обърнати в сравнение с
нея. Ако в даден момент напрежението на входа е- положително,
на изхода на ОУ се получава отрицателно рапрежение, което от-
пушва диода VD2 и включва веригата на ООВ (R2). Ако обаче
входното напрежение е отрицателно, диодът VD1 е отпушен и
.създава верига за ООВ. Диодът VD2 е запушен и изходното на-
прежение Uо е О V.
На фиг. 2.16 б е показана графичната характеристика на
'вднопътния изправител от фиг. 2.16 а. Тя също е линейна.
Схемите от фиг. 2.15 а и 2.16 а функционират при много
малки входни напрежения — над няколко mV.
Както знаем, при двупътния изправител входните промен-
ливи напрежения са с две полярности, а на изхода му се получава
йапрежение само с една полярност.
На фиг. 2.17 а е дадена схема на двупътен изправител с два
операционни усилвателя ОУ1 и ОУ2. Първият от тях е включен
13 инвертираща схема и изпразя само положителните входни на-
61
П|ежения. На изхода му се получава отрицателно изходно на-
ложение —Uo, което се усилва с условен коефициент 2 в ОУ2Г
включен също в инвертираща схема. При положителни в-ходни
напрежения той работа и като инвертиращ усилвател. Следова-
телно при положително входно напрежение общото усилване на
схемата е 2—1 = 1 и изходното напрежение има същата стойност
на входното напрежение. Ако обаче напрежението на входа стане
отрицателно, то се усилва и инвертира (обръща) само в 0У2 с
коефициент на усилване 1. По такъв начин независимо от по-
лярността на входното напрежение на изхода на изправител»
се получава само положително изходно напрежение със стой-
ност та на входното напрежение.
На фиг. 2.17 б е показана графичната характеристика на
двупътния изправител от фиг. 2.17 а.
Тази схема работа много точно, ако стойността на резисто-
рите е точно съгласно фиг. 2.17 а. Недостатъкът й е, че вход-
ното й съпротивление е R/2.
На фиг. 2.18 е показана схемата на двупътен изправител с
два операционни усилвателя, включени в неинвертираща схема,,
която има много голямо входно съпротивление. При положител-
но входно напрежение ОУ1 работа като повторител на напреже-
нието и неговият инвертиращ вход има същия потенциал, както»
и входът на цялата схема. Тъй като ОУ2 е с ООВ, на входовете
му трябва да има същото напрежение. В резултат на това между
инвертиращите входове на ОУ1 е ОУ2 няма потенциал на разли-
ка и през намиращите се между тях два резистора R не тече ток.
Операционння'т усилвател ОУ2 работа принудително като повто-
62
рител на напрежението, без да се влияе от изхода на ОУ1. При
отрицателно входно напрежение ОУ1 рабэги като неинзергиращ,
усилвател с коефициент на усилване 2. Изходното му напреже-
ние., което се намира на анода на VD2, се усилва инвертиращ»
от ОУ2 с коефициент на усилване 2. Едновременно с това обаче
функционира и 0У2 за отрицателното входно напрежение като
неинвертнращ усилватели с коефициент на усилване 3. Следова-
телно отрицателното входно напрежение един път се усилва от
цялата схема с коефициент —4 и от друга страна — с коефициент
на усилване +3, при което ОУ2 работи като суматор. Значи при
отрицателен входен сигнал общего усилване на цялата схема е
—4+3=—1. При положително входно напрежение общото усил-
ване на цялата схема е +1, тъй като в този случай то се усилва
само от ОУ2, който работи като повторител на входното напре*
жение.
Входното съпротивление на тази схема се изчислява от па-
ралелното евързване на входните съпротивления на двата опе-
рационни усилвателя.
2.15.	УСИЛВАТЕЛИ НА ПРОМЕНЛИВИ НАПРЕЖЕНИЯ
Както е известно, операционните усилватели могат да усил-
ват равномерно широка честотна лента. Поради това те често се
използуват и като усилватели на променливи напрежения. За
тази цел на изхода на операционните усилватели не трябва да
има постоянно напрежение. Това се постига лесно с помощта на
обикновената 7?С-връзка.
На фиг. 2.19 а е дадена схемата на инвертиращ усилвашл
на променливи напрежения.
63
Пр и високи честота коефициентът на усилване е
При превишаване на горната гранична честота fa на усилва-
тетя обаче усилването бързо спада с около 20 dB/oct. За постоян-
«отокови сигнали на входа усилването е 0.
Долната гранична честота fL на усилвателя се определи от
«зраза
f _	1____. ,
На фиг. 2.19 6 е дадена схемата на неинвертиращ уснлвател
на променливи напрежения.
С повишаване на долната гранична честота fL расте и вход-
ният импеданс на усилвателите от фиг. 2.19 а и б, определен
главно от стойността на R1.
Входният импеданс може изкуствено да се повиши чрез
включване на положителна обратна връзка (ПОВ), както е по-
казано на схемата на фиг. 2.19 в. Това се постига с помощта на
резистора R3.
Входният импеданс Д на тази схема се пресмята по форму-
лата
Z\=Асг+Ri+Ri Н—у—~»
ЛС1
като ХС1 и Xcs са реактивните съпротивления на кондензатори-
те С1 и С2.
Както е известно, с увеличаване на честотата ХС1 и Ха
клонят към 0, поради което входният импеданс става много
голям. Трябва обаче да се има предвид, че над определена често-
та той намалява поради намаляване на коефициента на усилване
на операционния усилвател.
5.16. СИНУСОВ ГЕНЕРАТОР
Благодарение на своите добри качества операциониите усил-
ватели са много подходящи за изграждане на сигналгенератори.
С тяхна помощ могат да се създадат различии сигналгенератори
за честота до няколкостотин ки-
лохерца.
Синусовите генератори с опе-
рационни усилватели се изпол-
зуват главно в НЧ обхват. Тези
генератйри работят само с точно
определена честота, с няколко
превключващи се честоти или с
плавно изменяща се честота със
синусоидна форма.
На фиг. 2.20 е дадена схема-
та на синусов генератор, който
използува т. нар. мост на Вин.
Юнерационният усилвател едно-
лременно захраива моста на Вин
и служи за нулев детектор, ка-
къвто е необходим за моста на
Вин.
В схемата се използуват едновременно отрицателна (HL1,
R1 и R2) и положителна (R4 и С2) обратна връзка.
Положителната обратна връзка е максимална при честота
г________________!_____________
0 ’
Ако се изберат R3—R4 и С1=С2, положителната обратна
връзка има коефициент /<=1/3 при честота
f =	1	.
'°	2- . R. С
Всички генератори, чиято честота се определи само от стой-
ностите на съответни резистори и кондензатори, се наричат RC
генератори.
5 Операционни усилватели
65
За да може генераторът да се задействува, е необходимо дэ
се изпълни условието
А • А"пов = 1 >
каго Кпов е коефициентът на положителната обратна връзка.
Стойностите на резисторите от отрицателната обратна връзка
се избират така, че коефициентът на усилване на операционния-
усилвател да е повече от 3.
Както се вижда, между резистора R1 и маса е включена ед-
ва малка лампа HL1. Тя действува като резистор, чието съпро-
тивление в студено състояние е малко и расте при протичане на
ток през нея. Следователно тя има положителен температурен кое-
фициент (ТК)- Ако например сигналът на изхода на моста на.
Вин Uo се повиши, през веригата на ООВ протича по-силен ток
и съпротивлението на жичката на лампата се повишава, коефи-
циентът на усилване на ОУ се повишава и амплитудата на из-
ходния сигнал намалява. При подходяще оразмерени резистори
R1 и R2 и подходяща мощност на лампата се осигурява добро»
регулиране на амплитудата на изходния сигнал. Това преди
всичко е необходимо за постигане минимално изкривяване (клир-
фактор) на изходния сигнал. Освен това тази лампа осигурява-
и задействуване на схемата веднага след включване на захран-
ващото напрежение. На практика стойностите на RJ и R2ce оп-
ределят опитно. Регулирането действува най-добре, ако във вклю-
чено състояние на генератора лампата едва свети. Клирфак-
торът може още повече да се намали, ако резисторите във вери-
гата на ООВ се изпълнят с тример-потенциометри.
Спнусовият генератор с моста на Вин има недостатъка, че-
неговата честота не може да се изменя стъпално или плавно, тьй
като биха били необходими голям брой допълнителни елементи.
Това се дължи на обстоятелството, че всяка промяна на стойност-
та на ня кой от честотноопределящите елементи в схемата от
фиг. 2.20 би довело и- до промяна на усилването на ОУ. За да
се поддържа неизменна амплитуда на изходното напрежение,
ще е необходима сложна регулираща верига с голям обхват на
регулиране.
2.17.	АКТИВНИ ФИЛТРИ
Честотните филтри имат много голямо значение за построя-
ването на много видове електронни апаратури. Те имат много»
голямо значение и за радиолюбителската практика.
66
Първите конструирани честотни филтри са пасивни, тъй ка-
то съдържат само пасивни елементи: бобини, кондензатори и
резнстори. Те се използуват и понаетоящем.
Операционните усилватели дадоха възможност да се построят
т. нар. активна филтри. Те се наричат така, тъй като освен па-
сивни елементи (резисторп и кондензатори) съдържат и активни
елементи (един или повече операционни усилвателя). Опсрацион-
ният уснлвател е почти идеален активен елемент, тъй като има
много голямо усилване, което чрез ООВ може много прецизно
да се намали до необходимата стойност. Освен това при високи
честоти той има много голямо входно съпротивление и много мал-
ко изходно съпротивление, както и сравнително широка честотна
лента. Неговите дебри качества позволяват да се съставят актив-
ни филтри само с резистори и кондензатори, без участието на
честотнозависимия и трудно изпълняем елемент индуктивност.
Така че активните филтри с операционни усилватели използуват
само резистори и кондензатори.
Активните филтри с операционни усилватели имат следните
предимства:
—	стръмен наклон на характеристикрта;
—	просто пресмятане;
—	регулируема АЧ характеристика;
—	голяма зависимост от товара;
—	възможност за включване на няколко филтъра, без да си
влияят един на друг;
—	в тях няма затихване, а напротив — те усилват.
Устройството на филтрите, особено на пасивните филтри, е
сравнително просто, но тяхното изчисляване е много сложно.
Поради това в практиката (особено радиолюбителската) се рабо-
та с готови формули и различии константа, конто- са продукт на
сложни начисления.
Има четири вида филтри: нискочестотни, високочестотни,
лентови и заграждащи (режекторни). Те могат да се изпълнят
и като активни филтри с операционни усилватели, включени в
схема с отрицателна или положителна обратна връзка.
На фиг. 2.21 са показани честотните характеристики на че-
тирите вида ссновни филтри: нискочестотен (а), високочестотен
(б), лентов (в) и режекторен (г). Наклонът на характеристиките
зависи от неебходимото затихване във филтъра. Както се вижда,
нискочестстният филтър пропуска честоти, по-нискн от една гор-
на гранична честота fK, като за основа ее взема не максимал-
ната стсйнсст на То, а 0,7 То. Това важи за всички видове фил-
67
три. Величината Т се нарича коефициенпг на предаване на фил-
търа.
Високочестотният филтър пропуска честотите, по-високи от
една доли а гранична честота fL.
Фиг. 2.21
Лентовият филтър пропуска лентата от честоти между че-
стотите /д и f№. Средната честота на пропусканата лента fK е
fu—ylfi-fn-
Разликата Af=fa—fL при лентозите филтри се нарича лента
на пропускане.
В зависимост от широчината на лентата на пропускане А/
лентовите филтри са широколентови и теснолентови. При широ-
колентовите филтри важи условието Af>2f„, а при тесноленто-
вите — Afg2/M.
Отношението/Af при теснолентовите и заграж дащите фил-
три се нарича качествен фактор и се бележи с Q:
Q =	.
4 А/
68
За загражд ащнте филтри са характерни коефициентът на
предаване з а честотата на максималното затихване (фиг.
2.21 г), като
/оо = 7Л-/и.
Заграждащите филтри се употребяват главно за отстраняване
на паразитни напрежения с точно определена честота напри-
мер мрежовата честота 50 Hz.
Стръмността на наклона на характеристиките за коефи-
циента на предаване Т в зависимост от промяната на честотата
(фиг. 2.21) в практиката се дава в dB/oct (децибели на октава)
или dB/dec (децибели на декада).
В зависимост от характера на АЧХ филтрите са два вида —
на Бътъруърт и на Чебишев.
В зависимост от типа на използуваните RC звена филтрите
са от I или II ред, като най-често се използуват филтрите от II
ред.
При изчисляване на елементите на филтрите трябва да се
имат предвид различии данни и константа, като изчисляването
им е много сложно и не могат да се дадат готови формули. Пора-
ди това в книгата се дават като примери само схеми на различии
видове филтри. За точното им изчисляване трябва да се ползува
сиециалната литература, например [Тб, 17].
По-долу се дава устройството на активни филтри с по един
операционен усилвател. В практиката обаче, макар и по-рядко,
се срещат активни филтри с два или повече операционни усилва-
теля.
На фиг. 2.22 са показани схеми на четири активни НЧ фил-
три.
Схемата на фиг. 2.22 а е на НЧ филтър от I ред. Коефи-
циентът на усилване за честота под fH трябва да бъде най-малко
60 dB, при което стабилността на параметрите на филтъра се оп-
редели само от качество™ на пасивните елементи Rl, R2 и С1.
Основните предимства на активните НЧ филтри от II ред
са простота и икономичнсст. Като недостатък може да се посочи
малка стабилност на параметрите им. Препоръчва се тези филтри
да се прилагат при Q< 10.
Схемата на фиг. 2.22 б е на НЧ филтър от II ред с Т-обра-
зен мост.
Схемата на фиг. 2.22 в е на НЧ филтър от II ред с двукратна
ООВ. в този филтър има по-малко елементи в сравнение с фил-
търа от фиг. 2.22 б.
69
Схемата на фиг. 2.22 г е на НЧ филтър от II ред с повтори-
тся на напрежението.
Нискочестотните филтри от п четен ред са съставени or по-
следозателно включени п!2 броя филтри от II ред. Ако редът е
Фиг. 2.22
нечетен, последователно с последний НЧ филтър от II ред се
включва един НЧ филтър от I ред.
На фиг. 2.23 са показана схемите на четири активни ВЧ
филтри.
Схемата на фиг. 2.23 а е на ВЧ филтър от I ред. Коефи-
циентът на усилване за честотата над fL трябва да бъде най-малко
60 dB, при което стабилността на параметрите се определи само
от качеството на пасивните елементи Rl, R2 и С1.
Схемата на фиг. 2.23 б е на ВЧ филтър от II ред с Т-обра-
зен мост. Той не се влияе много от неточност в <?тойностите на
елементите му.
70
Схемата на фиг. 2.23 в е на ВЧ филтър от II ред с двукратна
<ООВ.
Схемата на фиг. 2.23 г е на ВЧ филтър от II ред с повторител
аа напрежението.
Фиг. 2.23
Както се вижда, схемите на активните ВЧ филтри от II
фед се получават от схемите на НЧ активни филтри от II ред,
като резисторите се заменят с кондензатори, а кондензаторите се
заменят с резистори.
Високочестотните филтри от п четен ред са съставени от по-
следователи© включени п/2 броя филтри от II ред. Ако редът е
нечетен, последователи© с последний ВЧ филтър от II ред се
включва един ВЧ филтър от I ред.
На фиг. 2.24 са показани схемите на три активни лентови
филтри.
Схемата на фиг. 2.24 а е на лентов филтър с двоен- Т-обра-
71
зен мост във веригата на ООВ. Тези филтри са с висок качествен
фактор Q, но трудно се настройват. Параметрите му до голяма
степей зависят от качеството и точиостта на стойността на еле-
ментите му. Схемата на фиг. 2.24 б е на лентов филтър с. двукрах-
Фиг. 2.24
на ООВ. Качественият фактор Q на този филтър може да се из*-
меня чрез стойността на резистора R2, като се има предаид, че
на практика R1^>R2.
Схемата на фиг. 2.24 в е на лентов филтър с ограничен кое-
фициент на предаване. Широчината на пропусканата честотна
лента се регулира чрез изменение на коефициента иа усилване на
операционния усилвател. Това н ай-лесно се постига чрез промя-
на на стойността на резистора R4, включен във веригата на ООВ.
72
На фиг. 2.25 са показали схемите на активни заграждащи?
(режекторни) филтри.
Схемата на фиг. 2.25 а е на заграждащ филтър с даоен Т -
образен мост. Затихването може да се регулира чрез отноше>-
нието R4IR3.
Схемата на фиг. 2.25 6 е на заграждащ филтър с Т-образен
мост (RJ, R2, Cl, С2). Чрез потенциометрите R5 и R6 се прави
точна настройка на АЧХ. Съпротивлението на R5 може да бъде
най-много 10 пъти по-малко от съпротивлението на R1. Качест-
веният фактор на филтъра е доста голям.
Схемата на фиг. 2.25 в е на заграждащ филтър от III ред с
повторится иа напрежението. Съпротивлението на резистора R2 е-
^2= 12 '
73
Чрез потенциометъра R3 се регулира коефициентът на пре-
даване Т» за честотата на максималното затихване.
2.18.	АВТОМАТИЧНЫ РЕГУЛАТОРИ
За нуждите на автоматизацията са необходима различии ви-
дове регул атори. Те могат лесно да се построят с помощта на
операционен усилвател.
Употребяват се пет вида автоматични регулатори:
Фиг. 2.26
74
1.	Регулатор тип П. Буквата П е съкращение от пропорцио-
нален, тъй като при него изходното напрежение е пропорционал-
«о на входното.
2.	Регулатор тип И. Буквата И е съкращение от интегри-
ращ, тъй като при него е приложен интеграционен принцип.
3.	Регулатор тип ПИ. Той е комбинация от първите два ре-
гулатор а.
4.	Регулатор тип ПД. Той е комбинация от пропорционален
и диференциращ регулатор, като последният не се среща само-
стоятелно.
5.	Регулатор тип ПИД. Той е комбинация от пропорциона-
лен, интегриращ и диференциращ регулатор.
На фиг. 2.26 а е дадена схема на автоматичен регулатор тип
П. Всъщност това е схема на интегриращ операционен усилвател.
Както знаем, при него изходното напрежение {/0 е пропорцио-
нално на входното напрежение Ux.
На фиг. 2.26 б е дадена схема на автоматичен регулатор
тип И. Това е схемата на т. нар. интегратор.
t
о
На фиг. 2.26 в е дадена схема на автоматич ен регулатор
тип ПИ.
Трябва да се има предвид, че интегриращият вход завъртва
входното напрежение на 18#° :—U0=f(Ui).
На фиг. 2.26 г е дадена схема на регулатор тип ПД. При
високи честотп намалява усилването. Изходният сигнал Uc се
сьстои от две компоненти, като една част от него е пропорционал-
на на входното напрежение (частта П), а другата част е пропор-
ционална на скоростта на промяна на входното напрежение:
/	гтч
(частта Д).
На фиг. 2.26 5 е дадена схема на регулатор тип ПИД. При
аего усилването при високи честоти също намалява. Изходното
75
напрежение се състои от две управляващи компонента. Едната
част от него е пропорционална на входното напрежение (частта
П). Другата част се определи от зареждгшия ксндензатсра С1
ток, конто зависи от стойностите на R1 и R2. Този вход е също
пропорционален на входното напрежение. В такъв случай се
получава напрежение на кондензатора, пропорционално на ин-
теграла на входното напрежение в зависимост от времето.
76
ГЛАВА 3
ПРАКТИЧЕСКИ СХЕМИ С ОПЕРАЦИОННИ УСИЛВАТЕЛИ
В тази глава са дадени практически схеми на различии радио
любителски устройства с операционни усилватели и други по-
лупроводникови прибори.
В литературата се срещат множество различии схеми, изпъл-
нени с операционни усилватели. За радиолюбителите обаче най-
голям интерес представляв ат схемите от НЧ техника и схемите
от електронната измервателна техника.
Тук са дадени сыцо схеми на изправители с две изправени
напрежения с различна полярност, подходящи за захранване на
схеми с операционни усилватели.
3.1.	НИСКОЧЕСТОТНИ ПРЕДУСИЛВАТЕЛИ
На фиг. 3.1 а е дадена схемата на неинвертиращ НЧ пред-
усилвател, изпълнен с операционен усилвател К140УД1А. Отри-
DA1 К140Ю1А
+126V
о
Фиг. 3,1

DA1 К140УД6
R4 0.82
- - 1 3
Фиг. 3.2
вател. Той може да се
цателната обратна връзка е честотнозависима, осъществена с еле-
ментите Rl, R4, С2, СЗ. Горната гранична пропускана честота се
определи от СЗ, а долната — от С1. За отстраняване на само-
възбуждането при високи честоти между изводите 1 и 12 на ОУ
е включена честотноксриги-
раща верига R5—С5 и меж-
ду изводите 1 и 7 —кснден-
заторът С4. Коефициентът на
усилване е 100 при пропус-
кана честотна лента от 10 Hz
до 70 kHz при неравномер-
ност 6 dB. Входното съпро-
тивление е 100 кй, а шумо-
вото напрежение на изхода
не превишава 6—7 V. За-
хранването на предусилвате-
ля е еднополюсно (4-12,6 V).
На фиг. 3.1 б е дадена
схемата на неинвертиращ НЧ
предусилвател с операционен1
уснлвател МАА748. Усилва-
нето му е 10. Входното му
съпротивление е много голя-
мо. Усилвателят се захранва
от еднополярен източник с
напрежение 9 V.
На фиг. 3.2 е дадена
схемата на неинвертиращ,
универсален НЧ предусил-
като предусилвател за мик-
рофон, за електромагнитна грамофонна мембрана и за пнезо-
електрическа грамофонна мембрана. Превключването се пра-
ви с помощта на превключвателя S1, с чиято помощ във ве-
ригата на ООВ се включват различии RC звена, които определят
зависимостта на коефициента на усилване от честотата, както и
входното съпротивление на схемата. Положение 1 на превключ-
вателя S1 съответствува на работа с микрофон, положение 2
съответствува на работа с електромагнитна мембрана,, а поло-
жение 3 — на работа с пиезоелектрическа мембрана. Ако е необ-
ходимо, чрез изменение на съпротивлението на резистора R3 мо-
же точно да се установи работният режим на ОУ в зависнмосг
от влиянието на входния ток и напрежение. Също така, ако е-
необходимо, захранващите напрежения ±15 V могат да се фил-
та
трират допълнително с по един кондензатор с капацитет 0,01—
0,1 pF.
На фиг. 3.3 е дадена схемата на висококачествен инверти-
ращ НЧ предусилвател. Коефициентът на усилване е около»
Ф1г. 3.3
100. Входного съпротивление е 10 кй. Чувствителността му е
10 mV. Към изхода на ОУ е включен мостов регулатор на тона.
Чрез потенциометъра 7?6 се регулират ниските звукови честоти„
а чрез R11 — високите звукови честоти. Захранващото напре-
жение ±25 V се стабилизира чрез двата ценерови диода VD1 и
VD2.
На фиг. 3.4 е дадена схемата на неинвертиращ НЧ предусил-
вател за електромагнитна грамофонна мембрана. Входного съпро-
тивление е 47 кй, а изходното — 500 й. Необходимата АЧХ
се постига чрез веригата на честотнозависима ООВ, съставена ог
R2, R4, R5, С1, С5, С6. При посочените на фиг. 3.4 стойкости
на тези елементи с точност ±5% се постига отклонение ±1 dB
от стандартната АЧХ за електромагнитна грамофонна мембрана.
Точната стойност на резисторите R4 и R5 се подбира с помощта^
на омметър.
На фиг. 3.5 е дадена схемата на грамофонен предусилвател
на магнитна грамофонна мембрана, изпълнен с операционния
усилвател ТАА761. Предусилвателят се захранва от еднополярен
източник с напрежение от 9 до 20 V.
79
Двата резистора R1 и R3 са с еднаква стойност. Те симетри-
рат входа на операционния усилвател и определят работната
точка. При захранващо напрежение 9 V на изхо’да на опера-
ционния усилвател (извод 7) се получава изходно напрежение
19:2=4,5 V.
Отрицателната обратна връзка (R5, R4, R2, С5, С6, С1) е
Фаг. 3.4
Фиг. 3.5
SO
-честотнозависима. Кондензаторът С2 в долния си край е вклю-
чен към маса, поради което при постоянни кходни напрежения
коефициентът на усилване е 1 поради пълното действие на ООВ.
«Предимството на такава схема е, че работната точка е много ста-
6)
Фиг. 3.6
билна (повторител на напрежение) и завися изключително от
стойностите на резисторите R1 и R3.
Чрез тример-потенциометъра R2 се регулира еднократно кое-
фициентът на усилване, без това да оказва влияние върху АЧХ
6 Операционни усилватели
81
иа усилвателя. Тбй тряСва да сё регулйрй на стойност от 500 Q
до з км.
Усилването при 30 Hi е приоЛизително 0,9хЛ, като Л е
коефициентът на усилване на бпёраДйоййия усилвател. Той се
взема от таблиците с параметрите на операциониите усилватели.
VT1 КТЗК2Е
DA1 К153УД2
Фиг. 3.7
На фиг. 3.6 а е дадена схемата на качествен НЧ предусил-
вател за магнетофони или касетофони, изпълнен с операционния
усилвател A109D. Чрез резисторите R7 и R8, включени във ве-
ригата на отрицателната обратна връзка, се определи коефи-
циентът на усилване на предусилвателя за всички честоти.
Веригата Rl, R5, С2 е честотнозависима, като при вйсоките
звукови честоти усилването намалява. По такъв начин се повди-
гат ниските честоти, което е желателно при магнитния звуко-
запис.
На фиг. 3.6 б и в са дадени схемите на инвертиращ (б) и
неинвертиращ НЧ предусилвател (в), изпълнени с операционния
усилвател A109D.
На фиг. 3.7 е показана схемата на качествен двустъпален
възпроизвеждащ усилвател за магнетофон със стандартна магне-
тофонна глава. Първото стъпйло е изпълнено с безшумния тран-
зистор VT1 тип КТ3102Е. Второю стъпало е изпълнено с ОУ
тип К.153УД2. Необходимата АЧХ се оформя чрез ООВ с еле-
ментите R7, R8, R9 и С7.
Регулирането на усилвателя се правй чрез точен подбор на
стойността на резистора R2 (по двустранното ограничение на сиг-
нала на колектора на транзистора VT1) и на резистора R7 (с него
82
се установява коефициентът на усилване при честота 1000 Hz).
Усилвателят е със сравнително нискоомен вход (около 12
Ш), поради което работа добре само с нискоомни главк. Ако
обаче се използува високоомна глава, паралелно към иея трябва
Фиг. 3.8
да се включи кондензатор с капацитет, чиято стойност се под-
бира опитно. По такъв начин с индуктивността на главата се по-
лучава паралелен резонансен кръг, настроен на малко по-висока
честота от горната гранична работна честота.
Кондензаторът С5 не е електролитен, а е керамичен с нпско
рабстно напрежение (15 V).
Вместо операционния уснлвател К153УД2 могат с успех
да се използуват ОУ от типа К.140УД6 или К140УД7. В такъв
случай трябва да отладке кондензаторът С6.
На фиг. 3.8 е дадена схемата на единия от каналгле на въз-
произвеждащ стереоусилвател за касетсфсн. Той се състси от
безшумен предусилвател (УТ!, VT2) и коригиращо АЧХ стъ-
пало (ОУ К157УД2). Операционният уснлвател К157УД2 съ-
държа два еднакви операционни усилвателя. Двата паралелно
включени транзистора работят в микротоков режим. Режимът им
на работа е стабилизиран чрез ООВ (Rl, R3). С помощта на ре-
зисторите R6 и R7 се изравняват режимите на работа на двата
транзистора. Чрез елементите R9, R10, С8, С6 от веригата на
ООВ се сформя необходимата АЧХ на усилвателя. Допълнителна
корекция на АЧХ в областта на високите честоти се постига чрез
83
кондензатора Cl, включен паралелно към намотката на възпро-
извеадащата глава. Чрез подбор на стойността му се па стига
резонанс на честота 14—15 kHz. Усилвателят се захэанва е дно-
полярно от параметричен стабилизатор на захранзащэгэ напре-
жение +9 V, изпълнен с ценеровия диод VD1. Чрез тример-
потенциометъра R.13 се регулира необходимого изходно напре-
жение, с което се балансират двата канала при регулировка та.
3.2.	РЕГУЛАТОРИ НА ТОНА И НА ИНТЕНЗИВНОСТТА НА ЗВУКА
Операционните усилватели са много подходящи за състав яне
на схеми на активни регулатори на тона и на интензивността
(силага) на звука. Тези регулатори обикновено се включват на
изхода на НЧ предусилватели.
Фиг. 3.9
Активните регулатори имат предимство, че при тях се по-
стига известно усилване (около 10). Освен това при тях коефи-
циентът на нелинейните изкривявания (клирфакторът) е много
малък (0,2—0,1%).
На фиг. 3.9 а е дадена схемата на активен регулатор на
тона, изпътнен с операционния усилвател К140УД7. Чрез него
може да се изменя усилването в областта на ниските и високите
84
звукови честоти и по такъв начин да се измени АЧХ на регуля-
тора.
При изменение на положението на плъзгача на потенциоме-
търа R2 от едното до другого му крайно положение коефициентът
DA1 К140УД7
Фиг. 3.10
на усилване А при честота 50 Hz се мени с ±20 dB. При изме-
нение на положението на плъзгача на потенциометъра R7 от ед--
ното до другого му крайно положение може да се мени ксефи-
циентът иа усилване за честоти над 1 kHz, като при честота
20 kHz усилването се мени също с ±20 dB. Регулирсвката на
коефициента на усилване в областта на ниските честоти (под 1
kHz) чрез R2 не оказва влияние върху коефициента на усилване
в областта на високите честоти (над 1 kHz) и обратного при ре-
гулиране с R7. Тези зависимости са показани на фиг. 3.9 б. С
непрекъсвана линия са показани АЧХ на регулатора при двете
крайни положения на двата потенциометъра R2 и R7, а с пре-
късваиа линия — при междинни положения на плъзгача им.
На фиг. 3.10 а е показана схемата на друг активен регулатор
на тона. В крайно ляео положение (по схемата) на плъзгача на
потенциометъра R7 резисторът R5 ще бъде шунтиран от вери-
гата C2—R3. Тъй като реактивного съпротивление на С2 нама-
лява с увеличаване на честотата, амплитудата на влсднля сигнал
при високите честоти на неинвертиращия вход също намалява.
85
При това дълбочината на ООВ ще бъде максимална, тъй като
между инвертиращия вход и кондензатора С2 $ включено цялото
съпротивление на потенциометъра 7?7. Следователно коефициен-
тьт на усилване А при високите звукови честоти ще бъде мини-
мален (кривата 4 на фиг. 3.10 6). Съответно, при преместване
на плъзгача на R7 в крайно дясно положение дълбочината на
ООВ за високите честоти ще бъде минималка и коефициентът на
усилване при високите честоти ще бъде максимален (крива 2).
При ниските звукови честоти реактивното съпротивление на
кондензаторите СЗ и С4 се увеличава с намаляване на честотата
и става сравнимо със съпротивлението на резисторите R5 и R6.
Когато плъзгачът на потенциометъра R8 се намира в крайно
ляво положение, кондензаторът СЗ е даден накъсо и не влияе на
амплитудата на сигнала, постъпващ на неинвертиращия вход.
Дълбочината на ООВ при ниските честоти се увеличава, тъй
като кондензаторът С4 е шунтиран със съпротивлението на по-
тенциэметъра R8 и коефициентът на усилване при честота 20 Hz
ще бъде минимален. С повишавщъ? на честотата ще оказва влия-
ние реактивното съпротивление иа кондензатора С4, което води
до увеличаване на коефициента на усилване (крива 3). В край-
него дясно положение на плъзгача на R8 дълбочината на ООВ
е минималка, поради което амплитудата на сигнала на неинвер-
тиращия вход на ОУ е максимална (крива /).
Изменението иа положение™ на плъзгача на R7 практически
не оказва влияние на АЧХ в областта под 1 kHz поради това,
че реактивното съпротивление на С2 е доста по-голямо в сравне-
ние със съпротивлението на R5 и R6. Съответно изменението на
положение™ на плъзгача на R8 не влияе в областта над 1 kHz,
тъй като СЗ и С4 имат малко реактивно съпротивление при тези
честоти.
Този регулатор на тона има входно съпротивление 47 kQ и
малко изходно съпротивление.
На фиг. 3.11 а е дадена схемата на активен регулатор на
тона, с чиято помощ регулировката на тона може да се прави в
областта на ниските и високите звукови честоти. Предимство на
тази схема е, че при регулиране на тона не се променя усилва-
нето. Този регулатор псъщност представляса активен лентов
филтър. Средната резонансна честота на филтъра f„ се определя
от стойността на елементите R5, R8, С1 и С2. Пропусканата че-
стотна лента А/ зависи от дълбочината на ПОВ (R7), а коефи-
циентът на усилване — от дълбочината на ООВ (R9).
При резонансната честота на филтъра сигналите иа входа
на ОУ са синфазни и при равни амплитуди се взаимно компенси-
рат. В такъв случай изходното напрежение практически пада до
66
0. Над и под резонансната частота компенсацията на сигналите се
нарушав а. В крашцата на пропусканата честотна лента напре-
жението на неинвертиращия вход на ОУ толкова намалява, че
изходният сигнал се определя само от напрежението на инверти-
ращия вход.
DA1 К140УД8А
Фиг. 3.11
Формата на АЧХ на филтъра се регулира чрез потенциометъ-
ра R2. В крайното долно (по схемата) положение на неговия
плъзгач (плъзгачът на R3 трябва да бъде в крайно горно поло-
жение) схемата работа като обикновен лентов филтър (фиг. 3.116,
крива 1). При преместване на плъзгача на R2 нагоре коефициен-
тът на предаване Т на филтъра за централната част на пропуска-
ната честотна лента се намалява, а в краищата й той се уве-
личава. В средното положение на плъзгача на R2 АЧХ е
права линия (крива 2), а в крайното горно положение коефи-
циентът на предаване е практически нула и филтърът става
режекторен (крива 3). Чрез тример-потенциометъра R1 се огра-
ни чава изменение™ на честотната характеристика по отношение
1; а режекцията (крива 4).
С помощта на този регулятор при неизменно общо усилване
може да се постигне одновременно повдигане на ниските и висо-
ките звукови честоти и спад на средните честоти (крива 4) и об-
ратно — спад на ниските и високите честоти и повдигане на ви-
соките честоти (крива 1).
Този регулятор на тона може да се използува и като тесно-
лентов режекторен филтър. За тази цел трябва да се увеличи дъл-
Сочината на ПОВ (съпротивлението на R7 се намалява до 11 kQ)
87
и да се начали дълбочината на ООВ (съпротивлението на R9 се
увеличава 2—3 пъти). С помощта на R2 АЧХ може да се измени
от селективна до режекторна, а с помощта на R3 може да се про-
меня усилването в определена тясна част на АЧХ. Дълбочината»
DA1 К140УД 1Б
Фиг. 3.12
на режекцията при такъв теснолентов режекторен филтър до-
стига до 60 dB.
На фиг. 3.12 а е дадена схемата на регулатор на тона в три
области на АЧХ: ниски (НЧ), средни (СЧ) и високм (ВЧ) звуко-
ви честоти. Той е изпълнен на базата на инвертиращ суматор с
операционния усилвател К140УД1А. Състои се от RC филтри »
88
инвертиращ суматор, ксйто сумира изходните напрежения на
филтрите.
Чрез филтъра Rl, Cl, R5, С5, R7 се стделя нисксчестотната
част на входния сигнал, чрез филтъра R2, СЗ, С6, R8 — средно-
честотната и чрез филтъра С2, R3, R4, С4, R6, С7, R9 — високо-
честотната част. Граничните честоти между трите части са сколо-
150 и 5000 Hz. Нивото на сигнала, което постъпва на входа на-
ОУ, се регулира с помощта на потенциометрите R7 (НЧ), R8
(СЧ) и R9 (ВЧ). За по-плавно регулиране стойностите на рези-
сторите RIO, R11 и R12 са избрани почти същите както стой-
ностите на R7—R9.
На фиг. 3.12 6 с непрекъсвана линия е показано действието-
на трите регулатора, а с прекъсвана линия — сумарната АЧХ
на регулатора на тона.
За правилна работа на регулатора е необходимо изходното-
стъпало на намиращия се преди него НЧ предусилвател да има
изходно съпротивление най-много 1 kQ. В противен случай меж-
ду тях трябва да се включи емитерен повторител.
На фиг. 3.12 в е дадена схемата на активен регулатор на то-
на, комбиниран с микшер. Той е изпълнен с операционен усилва-
тел, включен като суматор на входните сигнали от микрофон,
електрическа грамофонна мембрана, магнетофон и радио.
Веригата на ООВ от изхода на ОУ към инвертиращия му
вход (точките а и б) се използува за регулиране на тона по висо-
ки (R11) и ниски (R8) честоти. Ако усилвателят се самовъзбуж-
да по висока честота, трябва да се подберат точно стойностите на
кондензаторите С1 и С2.
Устройството може да се включи към НЧ уснлвател с чув-
ствителност 0,5—1,0 V и минимално входно съпротивление 10 kQ.
На фиг. 3.13 е дадена схемата на НЧ предусилвател с акти-
вен регулатор на силата на звука, изпълнен с операционния усил-
вател К140УД1А. Входното съпротивление на схемата е 1 MQ,.
а клирфакторът — 0,1—0,2% (зависи от положението на плъз-
гача R6).
Входното стъпало на схемата е изпълнено с един полев и тран-
зистор (VT1) и един биполярен транзистор (VT2), като връзка-
та между тях е галванична. Коефициентът на усилване зависи
от стойността на резисторите във веригата на ООВ: А = 1+7? t /7?3.
При избраните стойности той е около 1,5. Благодарение на тази
дълбока ООВ режимът на стьпалото се устанозява автоматично.
Той се регулира предварително чрез подбор на стойността на R3.
По-добри резултати се иолучават, ако се употреби полеви тран-
зистор с голямо напрежение на отсечка (КП103Л или КП 1 ОЗМ).
8»
При подбора на стойността на резистора R5 трябва да се
«ма предвид, че неговатс съпротивление завися от входного и
изходното съпротивление на операционния усилвател. Ако се
използува ОУ с бипслярни транзистори на входа, иай-добри ре-
VT1 КЛЮЗЕ \ 72 К"Х*= DA: НЧОУД!а
•о -С А
Фиг. 3.13
зултати се получават при 10—30 kQ. Ако входът е с полеви тран-
зистори, стойността на R5 може да бъде около 200—500 kQ.
3.3.	МО1ЦНИ1НИСКОЧЕСТОТНИ УСИЛВАТЕЛИ
Както е известно, в мощните НЧ усилватели операционните
усилватели се използуват само като предусилватели, а големите
изхэдни мощности се получават с помощта на външни биполярни
транзистори.
На фиг. 3.14 е дадена схемата на малък НЧ усилвател с из-
ходна мощност 0,5 W, изпълнен с операционния усилвател МАА
741С и двойката комплементарии транзистори ГТ402А и ГТ404А
с обратна проводимост. Те трябва да се подберат с еднакво усил-
ване по ток 1г21. Усилването е 40 dB при клирфактор около 2%
в обхвата от 5 Hz до 20 kHz. Чрез резистора R2 се осигурява
стабилност на изходното напрежение.
На фиг. 3.15 е показана схемата иа среден НЧ усилвател, из-
пълнен с операционния усилвател ТАА761 и двойката компле-
ментарии транзистори AD161 и AD162. Захранването е еднопо-
лярно (+20 V).
Отрицателната обратна връзка е осъществена с резисторите
R5 и R4. Поради голямата й дълбочина (100/8,2 kQ) коефицеи-
тът на нелинейните изкривявания е много малък. Поради това
BG
обаче и усилването по иапрежеиие е много малко (около 12 пъ-
ти). За да се достигав максимална мощност на усилвателя, е необ-
ходимо максимално изходно напрежение около 18VPP, което
се постига с изходно напрежение 18 : 12=1,5 Vpp, т. е. ефектив-
Vil ГТ402А
DA1 МАА741С VD1 SAY12 VT2 ГТ404А
Фиг. 3.14
Фиг. 3.15
но напрежение 530 mV. За този усилвател може да се използува
никой от описаипте по-горе НЧ предусилватели.
Напрежението в покой на изхода на операционния усилва-
тел (извод 7) се определи от делители на напрежение R1—R3.
91
Следователно, за да се получи симетрично напрежение на изхода
на операционния усилвател, напрежението в покой трябва да е
UcC  2=20 : 2==t=10 V. Стойността на резистора R6 трябва така
да се подбере, че при приетата стойност за захранващото напре-
VD1.VD2	VT1 SF123D	VT3 SF128C VT5.VT6
SZX21/I8	VT2 SF137	VT4 KFY18 KU605
Фиг. 3.16
жение (20 V) да не се превиши максимално допустимата стой-
ност на изходния ток на операционния усилвател (70 mA).
Токът в покой на схемата е малък (около 33 mA). При нея
няма промени на тока в покой или дрейф на нулата при промяна
на температурата.
Както се спомена, при захранващо напрежение 20 V на из-
хода на усилвателя се получава максимално напрежение 18
с ефективна стойност около 6,36 V. По такъв начин при високо-
говорител 4 Q максималната изходна мощност е
р	b‘_e 6^10W>
При високоговорител 8 □ изходната мощност е 5 W.
Свързващият кондензатор С6 е оразмерен за високоговори-
тел 4 Q при долна гранична честота 3 0 Hz. Ако се използува
високоговорител 8 Q, неговата стойност може да се намали на
1000 pF. Горната гранична честота е над 20 000 Hz.
На фиг. 3.16 е дадена схемата на НЧ усилвател с изходна
92
мощност 15 W при клирфактор под 0,5% и честотна лента от 20
до 20 000 Hz. Товарното съпротивление е 8 О.
Предусилвателят е изпълнен с операционния уснлвател A109D.
Драйверното и крайното стъпало са изпълнени по двукатна схе-
ма. Изходното съпротивление на усилвателя е 8 Q. С два такива
усилвателя може да се осъществи стереофонично възпроизвеж-
дане.
Чрез тример-потенциометъра R11 се регулира токът в по-
кой на крайното стъпало 30 А, измерен в колектора на транзи-
стора VT5.
Транзисторът VT1 е включен в схема на емитерен повтори-
тел
Транзисторът VT2 се монтира на общ радиатор с крайните
транзистори VT5 и VT6. Той служи за поддържане на неизменен
ток в покой при загряване на крайните транзистори.
3.4. УСТРОЙСТВА ЗА Hi-Fi ТЕХНИКА
В Hi—Fi техниката намират голямо приложение различии
устройства, една част от конто могат да се наградят с помощта на
DA1 МАА741С
DA1 МАА741С
С2 6800
R2 15k
б)
Фиг. 3.17
операционни усилватели. Някои от тях са построени на базата
«а активните честотни филтри.
На фиг. 3.17 а е показана схемата на активен НЧ филтър.
Той е предназначен за подтискане на шумовете при просвирване
93
иа грамофоннн плочи. Стойностите на елементите са гранична
честота /а 7 kHz, над която се и амират шумовете. Коефициен-
тьт на усилване до f„ е 1, като над тази честота усилването бързо
спада със стръмност 40 dB/oct.
Фиг. 3.18
На фиг. 3.17 б е дадена схемата на активен НЧ филтър.
Той е предназначен за подтискане на шумовете, причинени от
механиката на електрическитё грамофони, конто лежат под 40
Hz. Такива филтри се наричат румпел-филтри. Стойностите на
елементите са за гранична честота fL 40 Hz. Коефициентът на
усилване до fL el, като под тази честота усилването бързо спада
със стръмност. 40 dB/cct.
Голямо приложение лентовите НЧ филтри намират при
т. нар. еквалайзери. Това са многократни лентови филтри за опре-
делен брой ленти честоти в НЧ обхват от 16 до около 20 000 Hz.
С тяхна помощ може да се коригира общата АЧХ на дадено НЧ
усилвателно устройство. При фабричните еквалайзери има въз-
94
можност АЧХ да се коригира в 15—30 ленти. В радиолюбителска-
та практика обаче еквалайзерите дават възмажност за корекция
на АЧХ в 5—7 ленти.
На фиг. 3.18 е дадена схемата на активен еквалайзер за 5
тесни честотни ленти. Той има предимството, че осзен регул и ра-
нета на усилването може да се измени качественият фактор на
отделяйте филтри и честотата в рамките на всеки отделен филтър.
По такъв начин всеки отделен филтър може да се настройва на
определена честота, както и да се регулира усилването му за тази
честота.
Максималният подем на АЧХ е
Максималният спад на АЧХ е
д , ______________________________
Качественият фактор се регулира чрез потенциометъра R6.
Условната резонансна честота на даден филтър се регулира чрез
двойния потенциометър R11—R15.
В еквалайзера има 5 отделяй платки, на всяка от конто са
монтирани елементите на всеки активен филтър. На чертеж а е
показано устройство™ на платката на фптьоа А.
В табл. 3.1 са посочени стойностите на елементите на отдел-
яйте платки, конто се различават. Даден е и обхватът на настрой-
ка на всеки филтър, както и средната честота на настройка.
Таблица 3.1
Платка	R17, К<2	С2, СЗ, pF	Обхват на настрой- ка, Hz	Средня честота. Hz
1 А	30	22000	16—245	90
; б	22	10000	46—750	250
1 в	15	4700	160—2200	700
г	16	1500	400—6800	2000
1 д	12	680	1000—19000	4600
Входною съпротивление на този екваладзер е 1 MQ, изход-
ното —100Q. Клирфакторът не превишава 0,1%. Еквалайзерът
се захранва от двуполярен източник ±15 V при обща консума-
ция 120 mA.
95
За този еквалайзер могат да се използуват операционни
усилватели лип К140УД8, К544УД1, К157УД2 и др.
На фиг. 3.19 е показана схемата на динамичен компресэр.
При изменение на нивото на входния сигнал с 40—50 dB на из-
хода на компресора се получава лриблизително неизменен сиг-
нал.
Фиг. 3.19
DA1 /1А748	VT1 BD137
VT2BD133
Фир. 3.20
^6
На входа на компресора има делител на напрежението, съста-
аен от R1 и участъка дрейн-сорс на полевия транзистор VT1,
като последният "действува като регулируемо съпротивление в
"гози делител. Напрежението за регулировката се взема от колек-
гора на VT2 и се нодава на гейта на VT1. За тазн цел на базата
на транзистора VT2 постьпва променливо напрежение от изхо»
да на операционния усилвател, детектира се от VT2, филтрира
се и чрез С4 се^подава на гейта на VT1.
Степента на компресия може да се променя чрез стойността
на резистора R5.
На фиг. 3.20 е дадена схемата на усилвател за пружинен ре-
вербератор за електрокитара. Характерна особеност на тези ре-
вербератори е наличието на рязко изразен резонанс на механич-
ната система, което влияе силно върху качеството на възпроиз-
веждането на задържания в ревербератора сигнал. Това влияние
може значително да се намали чрез въвеждане в усилвателя на
допълнителна верига на ООВ по ток.
Усилвателят се състои от предусилвател с операционния усил-
вател DA1 и крайно стъпало с транзисторите VT1 и VT2. Товар
на усилвателя е бобината В1 за възбуждане на ревербератора.
Сигналът за ООВ по ток се взема от общата точка на свързване
на резистора R9 и бобината В1 и през кондензатора С6 и резисто-
ра R6 се подава на инвертиращия вход на операционния усил-
вател.
На фиг. 3.21 е показана схемата за постигане на ефекта „уа -
уа“ с помощта на крачен педал. Честотната характеристика зав и •
Т Операционни усилватели
97
си от стойностите на елементите на^честотнозавиеимата ООВ
(R4, СЗ, С2). Необходимо е изходното ниво на сигнала да бъде
равно на входното ниво, което се регулира чрез тример-потен-
диометъра R6. Чрез педала се задвижва плъзгачът на иотенцио-
DA1 JJA741
Фиг. 3.22
метъра R5. Устройството консумира около 0,5 mA от еднополя-
рен източник с напрежение 9 V.
На фиг. 3.22 е дадена схемата за деформиране на сигнала
между електрическата китара и усилвателя, като в спектьра на
сигнала се вмъкват много хармонични. Това устройство се на-
рича дисторшън.
С помощта на превключвателя S1 устройството може да се-
изключва и на входа на следващия го уснлвател се подава неиз-
кривен сигнал. При включено устройство за дисторшън сигналът
от адаптера на китарата през веригата С1—R4 се подава на ин-
вертиращия вход на операционния уснлвател. Регулирането на;
величината на изкривяването се прави чрез потенциометъра R7.
Изходното напрежение се регулира чрез потенциометъра R9.
Устройството се захранва с двуполярно напрежение zt4,5 V,
което се получава от една батерия 9 V и симетричен делител на-
напрежението чрез резисторите R2 и R3 с еднаква стойност.
На фиг. 3.23 е дадена схемата на т. нар. имитатор на сто-
реозвучене. С това устройство може да се получи псевдостерео-
фоннчно звучене. То се използува, когато по една стереоуредба-
трябва да се прослушват монофонични програми, което би драз-
нило слушателите, свикнали на качествени стереопредавания.
В основата на този имитатор на стереозвучене е едий филтър/
98
от два двойни Т-образни моста, конто внасят в АЧХ на десния
канал затихване —20 dB на 200 и 2000 Hz. В левия канал по-
стъпва разликата между пълния сигнал и изходния сигнал от
десния канал, поради което сумарният коефициент на предаване
по двата канала остава неизменен.
На фиг. 3.24 е дадена схемата на индикатор за качеството
Фиг. 3.23
DA1, DA2 JJA741 VD1 GAZ17 DA3 А277
Фиг. 3.24
99
на стереоефекта от различии стереоапаратури: тунери, магнето-
фони, касетофони, електрически грамофони и др. За индикация
се използуват светодиоди, свързани към интегралната схема DA3.
Първият операционен усилвател DA1 е включен като ди-
ференциален усилвател. Той формира сигнала на разликата от
левия и десния канал и го усилва. Чрез филтъра R5—С1 се огра-
ничават честотите, конто не носят информация за стереоефекта.
Вторият операционен усилвател DA2 се използува като меж-
динен усилвател. Чрез тример-потенциометъра R6 се съгл асуват
иивата на сигналите. Усиленият сигнал се изправя чрез диода
VD1 и се подава на интегралната схема DA3, която управлява
индикатора със светодиодите. Тример-потенциометърът R6 се ре-
гулира така, че при максимален стереоефект да светят всичките
светодиоди. Резисторите R1—R2 и R3—R4 трябва да са съответ-
но с еднаква стойност и еднакви температур ни коефициенти.
При подаване на входа на моносигнал не трябва д? свети ни-
те един от светодиодите.
3.5.	АЛАРМЕНО УСТРОЙСТВО
На фиг. 3.25 е дадена схемата на алармено устройство, което
се задействува например при отваряне на врата, прозорец и др. Онера-
ционият усилвател е включен като НЧ генератор, който се захранва
от еднополярен източник. Това се постига с помощта на делите-
ля R5—R6. Релето К1 е включено като колекторен товар на тран-
зистора VT1, включен по схема с общ емитер. В случая има пред-
видени 3 външни алармени контакта S1—S3, разположени на
съответните места, но те могат да бъдат и повече.
В изходно състояние контактите са отворени, напрежението
на базата на VT1 е нула, той е запушен и генераторът не работа.
При затваряне на някой от контактите транзисторът се о^пушва,
релето К1 се задействува, затваря своя контакт KI : 1, захран-
ващото напрежение на генератора се включва и на изхода му се
появява НЧ напрежение. Това напрежение се усиЛва от край-
ний усилвател, изпълнен с транзисторите VT2 и VT3, и от висо-
коговорителя ВА1 се чува сигнал за тревога.
Контактите S1—S3 могат да се заменят с микропревключва-
тели. Може да се използуза реле от всякакъв тип, чиято намотка
има съпротивление най-малко 180 й.
Едновременно със звукозата сигнализация може да се из-
ползува и светлинна, ако се използува реле с повече контакти.
Такова алармено устройство може да се вгради и в автомооил.
100
VT1, VT2 КТ815
DA1 К140УД7 VT3 КТЯ1,
Фиг. 3.25
Аларменото устройство може да се включва и изключва чрез
ключето S4.
3.6.	ЕЛЕКТРОННИ ИЗМЕРВАТЕЛНИ УРЕДИ
Операционните усилватели със своите великолепии качества
са много подходящи за съставяне на схеми на различии видове
електронни измервателни уреди.
На фиг. 3.26 е дадена схемата на микроамперметър за постоя-
нен ток с обхват 1 рА, изпълнен с операционен уснлвател от се-
рията 741. Ако предположим, че през входната верига протича
някакъв входен ток, то почти същият ток ще протича и през ре-
зистора R4, тъй като входното съпротивление на ОУ е много го-
лямо. Ако например входният ток е 1 рА, той ще предизвика пад
на напрежение на R4 0,22 V. Тъй като изводът 2 на ОУ остава с
нулев потенциал, при входен ток 1 рА изходното напрежение
ще бъде 0,22 V. Ако например общото съпротивление на измер-
вателния уред Р1 с обхват 50 рА и на тример-потенциометъра
R5 е равно на 4,4 кЯ, то през уреда протича ток 50 рА. По та-
1©1
къв начин при в ходен ток 1 рА стрелката на уреда се отклонява
до края на скалата, конто е градуирана от 0 до 1 рА.
Диодите VD1 и VD2 предпазват уреда от претоварване. Ако
се превиши максималното напрежение, единият от тях се отпуш-
DA1 рА'741 VD1.VD2 2Д5612
ва. Двата резистор а /?/ и R.2 са с еднаква стойност, с което се на-
малява дрейфът на изходното напрежение.
За да могат с микроамперметър да се измерват токове с дае-
те полярности, уредът Р/ трябва да е с нула всредата (50—0—50).
Разбира се, може да се използува и обикновен уред със скала от
0 до 50, но в такъв случай трябва към него да се предвидя прев-
ключвател за разменяно на клемите му.
Преди работа с микроамперметъра трябва схемата да се ну-
лира. За тази цел при липса на входен ток чрез потенциометъра
R3 се регулира уредът да показва 0. След това се подава на вхо-
да ток 1 |лА. Това може да стане, като положителният полюс на
източник с напрежение например 10 V през резистор със съответ-
но съпротивление (в случая 10 MQ) се включи към входа на схе-
мата, а отрицателният му полюс се евърже към маса (разбира
се, може да се използува източник с друго напрежение и съот-
ветен резистор). След това чрез тример-потенциометъра R5 се ре-
гулира стрелката на измервателния уред да се отклони точно
до края.
За този уред може да се използува и измервателен уред с об-
102
хват 100 рА, но в такъв случай съпротивлението на тример-по-
тенциометъра трябва да се намали на около 2,5 kQ.
Не се препоръчва обхватът на микроамперметъра Р1 да се
аамали под 1 рА, тъй като ще се получат грешки при измерва-
ОА1 JJA741 VD1.VD2 2Д5612
Фиг. 3.27
лията поради остатъчния входен ток на операционния усилва-
тел.
Тази схема може да се използува и за наработка на постоян-
нотоков миливолтметър с обхват 200 mV (регулира се с Я5),
като скалата на измервателния уред се разграфява в mV.
На фиг. 3.27 е показана схемата на триобхватен постоянно-
го ков микроамперметър с обхвати 5, 10 и 20 рА, изпълнен също
с операционен уснлвател от серията 741. Превключването на г''-
хватите се прави чрез превключвателя S1. Резисторите на вход-
ная делител на напрежение Rl, R2 и R3 трябва да бъдат с то^-
ност 1 %.
Действието на схемата е както на описания на фиг. 3.26
микроамперметър. Резисторът R7 трябва да е с точност поне 5%.
Потенциометърът R7 служи за нулиране на схемата, а ре-
гули ровката се прави с тример-потенциометъра R8 на който и да
е от трите обхвата, като точността на регулировката се запазва и
при останалите два обхвата.
На фиг. 3.28 е дадена схемата на микроамперметър за по-
стоя нен ток с обхват 1 рА, изпълнен с операционен уснлвател от
серията 709. Операционните усилватели от този тип нямат спе-
циални изводи за балансиране на нулата, поради което за нули-
ране при липса на входен ток се използува единият от даата вхо-
103
да на операционния усилвател. Това се прави с помощта на по-
тенциометъра R3. Чувствителността на микроамперметьра се ре-
гулира чрез тример-потенциометъра R9.
В този микроамперметър има две защити срещу пренапреже-
ние с помощта на диоди: на входа (VD1 и VD2) и на изхода (VD8>
и VD4).
VD1-VD4 2Д*512 DA1 рА709
Фиг. 3.28
Входен ток 1 рА, протичащ през резистора R/, създава на*
прежение на неинвертиращия вход 4,7 pV. Коефициентът на
усилване на ОУ (R7IR6) е 45, поради което при входен ток 1
рА на изхода му се получава изходно напрежение около 210 mV.
При такова напрежение през тример-потенциометъра R9 и из-
мервателния уред Р1 ще протече ток 50 рА, ако общото им съпро-
тивление е регулирано чрез R9 на малко по-малко от 5 kQ.
Чрез елементите R8 и С1 се прави честотна корекция във
входната верига, а чрез С2 — в изходната верига на ОУ.
Такава схема може да ее използува и за изработка на по-
стояннотоков микроволтметър, но в такъв случай трябва да от-
падне резисторът R1, тъй като микроволтметрите трябва да имат
съществено по-голямо входно съпротивление от 4,7 kQ.
На фиг. 3.29 е дадена схемата на осемобхватен постоянното-
ков миливолтметър, изпълнен с операционния усилвател A109D.
Той има предусилвателно стъпало с двата полеви транзистора
VT1 и VT2, конто работят като сорсов повторител. Двата тран-
зистора трябва да бъдат подбрани с еднакъв сорсов ток, различа-
ващ се най-много с 20%. Използува се постояннотоков милиаю*
перметър с обхват 1 mA.
104
Нулирането на схемата се прави с помощта на потенциоме-
тьра R12.
Превключването на обхватите се прави чрез 8-обхватния
двоен превключвател S1. Обхватите са: 10, 50, 100 mV и 0,5
1, 5, 10, 50 V.
Регулирането на точността за първите два обхвата се прав»
VT1, VT2 2N5054
DA1 A109D
S1.1
-----h10 mV
+9-+15V
Фиг. 3.29
чрез тример-потенциометьра R14, а на останалите 6 обхвата —
чрез тример-потенциометъра R15. Тези тример-потенциометри са
включени във веригата на ООВ от изхода на ОУ до гейта на VT2.
На фиг. 3.30 е дадена схемата на микроволтметър за промен-
ливи напрежения с обхват 10 mV. В нея е използуван операцио-
нен усилвател от серията 741 и четири полупроводникови диода
VD1—VD4. Диодите са свързани в мостова изправителна схема,
в единия диагонал на която е включен постояннотоков микроам-
перметър Р1 с обхват 50 цА. Чрез включването на операционния
усилвател се избягва нелинейната част на характеристиката на
105
диодите. Изходното променливо напрежение на ОУ постъпва на
моста, като променливият ток от моста протича през разделител-
«ия кондензатор С2 и резистора R1. През измервателния уред
протича само постоянен ток, пропорционален на входното про-
менливо напрежение.
Изходното постоянно напрежение постъпва обратно на ин-
яертиращия вход на ОУ за стабилизиране на режима по постоя-
нен ток, а променливото напрежение от резистора R1 се подава
на неинвертиращия вход и осигурява голямо входно съпротивле-
ние на схемата (над 1 MQ).
Използуването на диоди във веригата на ООВ дава възмож-
ност да се постигне добра линейност на скалата даже при срав-
нително голяма нелинейност на характеристиката на диодите.
!Както е известно, диодите не пропускат ток, когато на тях в
права посока е приложено малко напрежение. Ако напрежението
на неинвертиращия вход стане по-положително, то това увеличе-
ние на напрежението се усилва много от ОУ, което довежда до
ютпушване на диодите в периода от време, когато на тях е при-
ложено отпушващото напрежение. Променливият ток, който про-
тича през моста, създава на резистора пад на напрежение, което
осигурява ООВ на инвертиращия вход на ОУ. По такъв начин
големият коефициент на усилване на операционните усилватели
•фактически премахва влиянието на нелинейността на характе-
ристиката на диодите, включени във веригата на ООВ.
Честотната характеристика на миливолтметьра от фиг. 3.30
се ограничава от честотната характеристика на операционния
уснлвател. Честотната характеристика на ОУ от серия 741 е така-
ва, че ако например честотата на входното измервано напреже-
ние достигне няколко kHz, стрелката на уреда ще- се отклонява
по-малко в сравнение с входно напрежение със същата стойност,
но с по-ниска честота.
*06
На фиг. 3.31 е дадена схемата на петобхватен НЧ миливолт-
метър, изпълнен с 3 броя операционни усилвателя от серията
741. Честотният му обхват е по-голям от 100 kHz и зависи от
данните на операционните усилватели.
,!l BF2SGB1 DA1.DA2.DA3 рА741 VD1-VD4 ГД 51X7 А
ImV
10mV
100mV
IV
10V
+ PI
IOOjjA
2,5 кл
Фиг. 3.31
Операционният усилвател DA3 е включен в схема на преци-
зен измервателен изправител. Четирнте диода VD1—VD4 са свър-
зани в^остова схема, като по такъв начин е осыцествена дълбо-
ка ООВ. Това прави възможно скалата на измервателния уред
Р1 да бъде линейна. Уредът може да бъде и с обхват 50 или 500
рА, като може да се използува и уред с обхват 1 mA. Ако обаче
се използува уред с обхват, различен от 100 рА, трябва съот-
ветно да се смени стойността на тример-потенциометъра R20.
Негозата стойност определи усилването на DA3. Препрръчва се
107
то да бъде 0,5—5, за да може напълно да се използува целият
обхват до 100 kHz. Чрез начертания с прекъсван» линия кон-
дензатор С13 може да се постигне известно повдигане на висо-
ките честоти. Неговата стойност е 100—680 pF и трябва да се
определи опитно. Чрез тример-потенциометъра R21 се прави
компенсация на остатъчното входно напрежение. За тази цел
при липса на входно напрежение в точка х се включва постоян-
нотоков миливолтметър и чрез R21 се регулира, докато мили-
волтметърът покаже 0 V. След нулирането в т. А се подава си-
нусово напрежение с честота 1—10 kHz и стойност точно 100
mVpp, след което чрез тример-потенциометъра R20 се регулира
максималното отклонение на стрелката на измервателния уред
Р1. По такъв начин това стъпало може да се използува и като
самостоятелен миливолтметър за напрежения до 100 mV.
Операционният усилвател DA2 се използува като усилвател
с коефициент на усилване 10. По такъв начин с операциониите
усилватели DA2 и DA3 се получава НЧ миливолтметър с обхват
10 mV, който може да се използува самостоятелно. Регулирането-
на обхвата се доуточнява чрез тример-потенциометъра R20.
Операционният усилвател DA1 се използува като електро-
нен делител на напрежението. За тази цел се променя дълбочина-
та на ООВ. На входа е включен полевият транзистор VT1, кой-
то е галванично свързан с инвертиращия вход на DA1. Той рабо-
та като сорсов повторител, включен във веригата на ООВ. Стой-
ността на резистора R1 определи входного съпротивление на ми-
ливолтметъра (1 MQ). Чрез ООВ се постига добра защита на
VT1, тъй като върнатото от ООВ напрежение на гейта не пре-
вишава няколко mV. Неинвертиращият вход е свързан с маса.
По такъв начин и инвертиращият вход чрез ООВ получава ну-
лев потенциал.
Превключването на петте обхвата се прави с помощта на
превключвателя S1.
Регулирането на обхватите се прави чрез съответните тример-
потенциометри R8—RJ2, като за целта на входа за всеки обхват
се подават последователно еталонни напрежения.
Във веригата на ООВ за обхватите от 10 mV до 10 V са вклю-
чен и кондензаторите С2—С5, конто се използуват за честотна
компенсация.
Ако се използува измервателен уред с други данни, трябва
само да се регулира допълнително тример-потенциометърът R20.
Миливолтметърът се захранва от двуполярен източник с на-
прежение ±10 V при консумация 20 mA.
На фиг. 3.32 е показана схемата на комбиниран единадесет-
1№
•обхватен волтметър за постоянна и променливи напрежения, из-
пълнен с бързодействуващия операционен уснлвател К574УД1А.
<2 него могат да се измерват променливи напрежения в обхва-
та от 20 Hz до 100 kHz при първия обхват 10 mV, до 200 kHz
DA1 К574УД 1А
DA2 К140УД6
VD1 УО4ГД507а
VD5 У06АЛ102А
— 300 V
- 1000V
R1110k
R23 9.1k
Фиг. 3.32
при втория обхват 30 mV и до 600 kHz при всички останали об-
хвати. При измерване на поетоянни напрежения грешката е до
^=2%, а при измерване на променливи напрежения — до ±4%.
След загряване в течение на 20 min дрейф на нулата практи-
чески няма.
109
Операционният усилвател DA1 е включен в схема на преци-
зен измервателен усилвател с мостова диодна схема (\D1—VD4)
и измервателен уред Р1 на изхода му. Нулирането се прави чреэ
потенциометъра R14.
При този волтметър е приложена много интересна схема за>
показване на полярността на измерваното постоянно напрежение,.
изпълнена с операционния усилвател DA2 и двата светодиода
VD5 и VD6. Чувствителността на тази схема е толкова голяма, че
съответният светодиод светва веднага, щом като стрелката на
измервателния уред Р1 се отклони даже и на едно деление. Ака
напрежението на входа е с положителна полярност, светва дио-
дът VD5 и обратного.
Режимът на работа на волтметьра (нулиране, постоянни на-
прежения, променливи напрежения) се нзбира с помощта на
превключвателя S1. Обхватите се превключват с помощта на
превключвателя S2, чрез който се измени дълбочината на ООВ-
за операционния усилвател DA1, като при постоянни напреже-
ния за тази цел се използуват резисторите R7—RU, а при про-
менливите напрежения — R18, R19, R21, R22 и R23. Стойно-
стите на последните са избрани така, че показанията на измер-
вателния уред да съответствуват на ефективната стойност на про-
менливите напрежения.
Чрез коригиращите звена R17, С8 и R20, С9 се намалява
неравномерността на АЧХ на волтметъра при обхват 10 и 30 mV.
Чрез дросела L1 се компенсира нелинейността на АЧХ на опера-
ционния усилвател DA1. Кратността на обхватите и честотната
им компенсация се постига чрез резисторите R1—R6, конденза-
торнте СЗ, С5, С7 и тример-кондензаторите С2, С4, Сб.
Резисторите Rl—Rll, R18, R19, R21, R22, R23 трябва да са»
с точност поне =tl%. Всички елементи от входния делител и ве-
ригата на ООВ трябва да се монтират непосредствен о на контак-
тите на превключвателя S2. Операционният усилвател DAP
трябва да се помести в екран от месингова ламарина. Между из-
водите 5 и 8 за захранването на операционния усилвател DAP
и маса трябва да се включат кондензатори с капацитет 0,022 до-
0,1 pF, конто се запояват непосредствено към тези изводи. Про-
водниците към изводите 3 и 4 на операционния усилвател DAP
трябва да са екраниранн.
Преди започване на регулирането между изводите 6 и 7 на
операционния усилвател DA1 се свързва кондензатор с капаци-
тет 4—10 pF и се проверява на всички обхвати за постоянни н про-
менливи напрежения дали волтметърът не се самовъзбужда..
След това волтметърът се включва за измерване на променливи
110
напрежения на обхват 1 V и на входа му се подава от генератор
синусоиден сигнал с честота 100 Hz. Измени се амплитудата нае
входния сигнал, докато стрелката на уреда Р1 се отклони до сре-
дата на скалата, увеличава се честотата на входного напрежение
до горния работен честотен предел на волтметъра, като чрез три-
мер-кондензатора С2 се постига минимално изменение на пока-
занията на уреда в работния честотен обхват. По същия начин се
регулират и тример-кондензаторите С4 и С6 на обхватите 10 V
и 100 V.
Накрая се проверява точността на волтметъра на всички об-
хвати при постоянни и променливи напрежения с помощта на»
еталонен волтметър.
Волтметьрът се захранва от двуполярен източник с напре-
жение ±15V, като консумира 20 mA.
Операционният усилвател К574УД1А може да се замени с
К140УД8, но в такъв случай ще се намаЛи честотният обхват на-
волтметъра.
На фиг. 3.33 а е показана фуикционалната схема на омметър»
с линейна скала, изпълнен с операционен усилвател. Измерва-
ният резистор Rx се включва във веригата на ООВ от изхода на
инвертиращия вход на ОУ. В тази верига е включен и еталонният
резистор Ret. На неинвертиращия вход се подава опорно напре-
жение от източника G1. В този режим изходното напрежение на
операционния усилвател завися от отношението на съпротивле-
нията на измервания и еталонния резистор във веригата на ООВ,
което се измерва от волтметъра V. Следователно показанията на
волтметъра ще се определят от стойността на Rx.
На фиг. 3.33 б е дадена принципната схема на омметър с
линейна скала, изпълнена с операционния усилвател К140УД6.
С него могат да се измерват съпротивления от 1 Q до 1 MQ, раз-
делени на 11 обхвата.
Опорного напрежение +2V се получава от делителя RJP
и стабилизатора на ток с транзистора VT1. Точната му стойност се-
регулира чрез потенциометъра R12. Тъй като при измерване на
малки съпротивления токът в измервателната вернга, а следова-
телно и изходният ток на операционния усилвател може да пре-
виши допустимия ток за ОУ, е предвиден емитерният повтор ител
с транзистора VT2. Диодът VD1 предпазва измервателния уред
от претоварване при случайно повишаване на изходното напре-
жение на ОУ, причинено от неправилно положение на превключ-
вателя S1.
Волтметьрът се състои от милиамперметьра Р1 с обхват I

mA и резисторите R13, RJ4. При отворен ключ S3 обхватът на
волтметъра е 2 V, а при затворен ключ — 0,2 V.
Еталонните съпротивления R1—R9 се превклкЛват чрез
яревключвателя S1. Първият обхват е от 0,1 до 1,0 МЙ и т. н.
При включване на ключа S3 обхватът на измерваните съпротив-
ления се намалява 10 пъти. Това обаче трябва да се пр ави само
на последните два обхвата. По такъв начин към горните девет
обхвата се прибавят още два: до 30 и до 10 й.
Ключът S2 се включва само при измерване. По такъв начин
се намалява разходът на енергия от вградената батерия 9 V.
Резисторите R1—R9 трябва да бъдат с точност =М%. Те се
запояват непосредствен© към контактните пластинки на пре-
включвателя S/.
112
Регулировката на омметъра се прави, като към гнездата Rx
се включи еталонен резистор 100 к£2. Плъзгачът на потенциоме-
търа „калибрсЕка" R12 се поставя в средне положение, а пре-
аключвателят S1 се включва на положение 300 kfi. Едва след то-
Фиг. 3.34
®а се включва ключът S2. Стрелката на волтметъра трябва да се
отклони на около 1/3 от скалата, като с помощта на R12 иейното
отклонение се регулира точно на съответното деление. След това
превключвателят SJ се включва на положение 100 kQ и отново
чрез R12 се регулира стрелката да показва точно последното де-
ление на скалата. Накрая се проверява точността на всички об-
хвати. Ако се окажат недопустими разлики, трябва да се прове-
рят съответните еталонни съпротивления.
Препоръчва се при измерване на неизвестно съпротивление
превключвателят S1 първоначално да се включи на положение
1 MQ и след това последователно да се превключва на по-мал-
ките обхвати, докато се намери най-подходящият обхват.
На фиг. 3.34 е дадена схемата на малък тонгенератор за
правоъгълни импулси, изпълнен с операционен усилвател от се-
рията 741. Той произвежда правоъгълни импулси с честота от
7 Hz до 40 kHz, разделени на три подобхвата. Честотата се оп-
редели грубо чрез превключване на кондензаторите С1—СЗ (S1).
Чрез потенциометъра R5 се измени фино честотата в рамките на
посочените три подобхвата.
Крайното стъпало е изпълнено като емитерен повторител с
транзистора VT1, като чрез потенциометъра R6 се регулира из-
ходното напрежение Uo. Максималната стойност UppWi* е равна
Операционни усилватели	113
на захранващото напрежение Ucc минус 2 V. Ако например
захранващото напрежение ё 10 V, максималйоТо изходно напре-
жение е $ V. Пр^димство на тази схема е, че изходното напреже-
ние в дадён обхват е неизменно.
'O1.VD2 КС211Б VD3-VD10 КД521 DA1.DA5 КБЗУД1 DA2-OA4 К140УД7
Фиг. 3.35
Друго предимство на този генератор е, че захранващото на-
прежение е еднополярно. То може да бъде от б до 20 V, но както
се спомена, неговата стойност влияе силно върху стойността на
изходното напрежение.
На фиг. 3.35 е дадена схемата на универсален НЧ генера-
тор, изпълнен с операционните усилватели К140УД7— 3 бр. и
К153УД1 — 2 бр. Той произвежда променливи напрежения със
114
симетрична правоъгълна, триъгълна и синусоида форма със сть-
пално и плавно регулиране на честотата от 0,1 до 10 000 Hz. Из-
ходното му напрежение се регулира плавно от 1 до 10 V.
Устройството се състои от генератор на напрежение с три-
ъгълна форма (DA1—DA3), преобразувател на това напрежение
в синусоидно (VT1, VT2), стъпало за компенсиране на внесено-
то от преобразувателя затихване (DA4) и краен уснлвател (DA5).
От своя страна генераторът на триъгълно напрежение се
състои от компаратор (DA1), интегратор (DA2) и усилвателно
стъпало (DA3). Напрежението с триъгълна форма се получава в
резултат на зареждането и разреждането на кондензаторите СЗ—
С6 с неизменен ток, определен от напрежението в т. а и съпротив-
лението на резистора R4 или R5 (в зависимост от положение™
на превключвателя S1.1).
При напрежение на изхода на компаратора DA1 около —10 V
напрежението в т. а се получава от пада на напрежението в права
посока на ценеровия диод VD1 и напрежението на стабилизация
на ценеровия диод VD2. При напрежение около -rl2V обаче то
се получава от напрежението в права посока на VD2 и напре-
жението на стабилизация на VD1. При подбор на стабилитроните
напреженията в т. а в двата случая са еднакви, с обратен знак
и токът през СЗ—С6 (зарядният и разрядният) се определи от
израза
където R е съпротивлението на резистора R4 или R5.
Напрежението в т. а има правоъгълна форма, авт. б — три-
ъгълна форма.
Изменение™ на пслярността на напрежението на изхода на
компаратора става в момента, когато усиленото от DA3 линей-
но нарастващо или спадащо триъгълно напрежение на инверти-
ращия вход на DA1 стане равно на напрежението на неинверти-
ращвя му вход, т. е. в т. а.
Честотата на генерираните колебания се регулира грубо
чрез превключвателя S1 и фино чрез потенциометъра R7.
Периодът на колебанията се определи от израза
_	4/?C(/?7-f-T?8)
«10
като R и С са съответно съпротивлението и капацитетът на вклю-
чените чрез Si резистор и кондензатор от интегратора DA2-
За преобразуването на напрежението с триъгълна форма в на-
11,5
прежение със сичусэидна форма се изтмзуза нелинеен преобра-
зувател, изпълнен с транзисторите VT1, VT2 и диодите VD3—
VD10. Делителите R13—R16 й R21—R24 в емптериите вериги
на транзисторите създават опорни напрежения, конто опреде-
лят напрёженията на отпущзане на диодите. В зависимост от ам-
плитудата на напрежението с триъгълна форма, постъпващо от
изхода на усилвателя DA3, сьэтветният диод се отпушва и кое-
фициентът на предаване на делителя, образуван от резистора
R18 и нелинейная преобразувател, се измени. Ако отпушването
на диодите става плавно, то и коефициентът на предаване на де-
лителя се изменя плавно, като на неинвертиращия вход на ком-
пенсатора DA4 постъпва напрежение с приблизително синусо ид-
на форма. Диодите VD3—VD6 оформят отрицателния полупе-
риод на синусоидното напрежение, а диодите VD7—VD10— по-
ложителния му полупериод. Симетричността на синусоидното на-
прежение се постига чрез тример-потенциометрите R12 и R26.
При точен подбор на диодите по волт-амперната им харак-
теристика и на резисторите R13—R24 с точност поне dt 1% кое-
фициентът на нелинейните изкривявания (клирфакторът) за че-
стоти под 5 kHz не превишава 1,5%.
Формата на изходния сигнал се избира с помощта на пре-
включвателя S2, а амплитудата му се регулира плавно чрез по-
тенциометъра R30.
Генераторът се захранва от двуполярен източник с напре-
жение 12 V при консумация 25 mA.
Между иззодите за захранзане на операциониите усилвате-
ли DA1 и DA5 и маса трябва да се сзьржат керамични конденза-
Topii с капацитет 0,1—0,5 pF.
На фиг. 3.36 е дадена схемата на сигналотърсач, изпълнен с
операционен усилвател от серията 709.
Сигнзлотърсачът има дза входа — за писка (НЧ) и висока
(ВЧ) модулирана честота. Ако се работи с НЧ сигнал, ключът
S7 е отворен. Ако се работи обаче с модулирач ВЧ сигнал, клю-
чът 81 се включва, като ВЧ сигнал се демодулпра чрез диода VD1
и през ключа демодулираният сигнал (значп и ге НЧ сигнал) се
дозежда до НЧ вход.
Чрез потенциометъра R6 се промепя дълбэчината на ООВ,
т. е. усилването на ОУ от 1 до 100. По такъв начин се регулира
оплата на звука от високоговорителя ВА1. Има предвиден и по-
тенциометър R3 за фино регулиране в зависимост от нивото на
входния сигнал.
Крайното стъпало е изпълнено с комплементаряите тран-
зистори VT1 и VT2. Чрез двата диода VD2 и VD3 се преодолява
116
т. нар. мъртва зона. Диодите трябва да се залепят направо вър-
ху съответните транзистори, за конто са предвидени радиатсри.
Двата резистора R13 и R14 в емитерните ьериги сграничават
тока през транзисторите. Токът в покой на транзистсрите меже
vol АД143 DAI J1A709 VT1 ВО135 VT2 BD136 VE4. VD5 AAI43
VD2, VD3 1N4U3
Фа.. 3.36
да се регулира точно чрез резисторите R11 и R12. Разбира се,
крайното стъпало може да се изпълни и с друга двойка транзи-
стори.
Към изхода могат да се включат високоговорителят ВА1
(чрез ключа S2) или променливотоковият волтметьр с уреда Р1 (чрез
ключа S3). Във втория случай отклоненията на стрелката на
уреда могат да се променят с помощта на потенциометъра R15.
Това е необходимо, тъй като в този случай волтметърът се из-
ползува само като индикатор за наличието на входно напреже-
ние на сигналотърсача. Стойността на резистора R17 завкси от
данните на употребения измервателен уред Р1. Кондензаторът
С8 е бипслярен.
Има предвидени и гнезда за включване на слушал к и със съ-
противление 20—2000 Q. В такъв случай се изключьаг двата
ключа S2 и S3.
Сигналоягврсачъ?чде -захранад ст'Двупсляден.ид^слник с на-
117
прежение 9—14 V. Консумацията завися от данните на упэтрэ-
бените крайни транзистори.
За този сигналотърсач може да се използува и операционен
уснлвател от серията 741, като в такъв случай отпада веригата
за честотна компенсация R7, С6.
3.7.	ИЗПРАВИТЕЛИ И СТАБИЛИЗАТОРИ
За захранване на електронните апаратури са необходими
поетоянни захранващи напрежения. Те могат да се получат от
съответни батерии, но повечето от тях се захранват от мрежов
изправител, като полученото от изправителя постоянно напре-
жение в много случаи трябва да се стабилизира допьлнително.
Освен това за устройствата с операционни усилватели най-често
са необходими две еднакви поетоянни напрежения с различна
полярност.
С помощта на операционни усилватели и други градивни.
елементи могат да се изградят ефективни стабилизатори на яа
прежение. В много случаи е нецелесъобразно схемите на захран-
ващите устройства да бъдат със защита срещу претоварване и
късо съединение, поради което трябва да се предвидят съотзет-
ните предпазители.
По-долу се дават различии схеми на изправители със и без
стабилизаторно устройство, каквито са необходими за поместе -
ните в книгата практически схеми на електронни устройства.
Разбира се, те могат да се използуват и за захранване на други
устройства. За всеки отделен случай обаче трябва да се пресмя-
тат мрежовите трансфэрматори и другите елементи от съответна-
та схема, доколкото това е необходимо.
Дават се и схеми на стабилизиращи устройства, в конто са
употребени операционни усилватели.
На фиг. 3.37 е дадена схемата на най-прэст мрежов изпра-
вител, който може например да се използуза за захранване на
сигналотърсача от фиг. 3.36. Той се прилага в схеми, при конто
напрежението не трябва да е добре филтрирано и чиятэ стойко ст
не е критична. Йзправянето на промэялизото напрежение се
прави с помощта на мэстова схема с диодите VD1—VD4.
На фиг. 3.38 е дадена схемата на малък мрежоз изпразите л,
чието изправено двуполярно напрежение се филтрира и стаб и-
лизира чрез параметричен стабилизатор, изпълнен с ценэрози те
диоди VD5 и VD6. Съпротивлението на резистора се пресия та
въз основа на вторичного напрежение на мрежозия трансформ а-
118
тер, пслученото на изхода изправёнб напрежение и консумация-
та на включеното към изправйтеля устройство. Двете изправени
напрежения се получават от една вторична намотка на мрежовия
трансформатор за напрежение
4>иг. 3.37
На 3.39 е показана схемата на мрежов изправител, по-
добна на схемата на изправителя от фиг. 3.38. Тук обаче вто-
ричната намотка на мрежовия изправител е със средна точка.
Изправянето на двете вторични напрежения U~ от трансформа-
тора се прави с един общ мостов изправител. Ако е необходимо,
изходното изправено напрежение меже да се филтрира и с елек-
тролитни кондензатори вместо кондензаторите СЗ и С4.
На фиг. 3.40 е дадена схемата на мрежов изправител с ире-
жов трансформатор с една вторична намотка. Изправянето на
променливото напрежение U~ се прави с двата диода VD1 и
119
VD2, конто са включени обратно, за да може едното изправено
напрежение да има знак Ч-, а другого — знак —. Стойността на
двете изходни постоянни -напрежения се стабилизира с помощта
на двата ценерови диода. Резисторите R3 и R4, свързани в ко-
Фиг. 3.39
VD1.VD2SY200 VT1 SF126
VD3, VD4 SZX19/13 VT2 KF 517
Фиг. 3.40
лектор ите на транзисторите, служат за намаляване на разсейва-
ната мощиейг на «ранзисгорител По такъв лачин мпсат да се t из-
ползуват йг»по-маивмо1ц«и транзнвгори. Стойността на резисто-
120
рите R3 и R4 може да се- намали при по-ниско променливо на<-
лрежение U~, като даже могат и да отпаднат.
На фиг. 3.41 е представена схемата на устройство за пре~
връщане на еднополярно постоянно напрежение в две напреже-
ния с обратен знак и еднаква стойност ±UCC, изпълнено с опе-
рационен уснлвател от серията 741. От предшествуващия го мре-
жов изправител се получава изправено напрежение L7O=12 V.
То се превръща в двуполярно напрежение UCc—~§ V. Това е
възможно, когато изходното напрежение на ОУ по отношение
на общата точка на двете захранващи напрежения ± Ucc в състоя-
ние на покой трябва да бъде 0.
Чрез делителя R1—R2 се установява симетрията на двете из-
ходни напрежения. Препоръчва се единият от двата резистора»
например R1, да се образува от резистора RJ' и тример-потен-
циометъра R1" (общата им стойност е малко по-голяма от стой-
ността на /?/), както е показано с прекъсвана линия на фиг. 3.41.
По такъв начин може да се постигне пълна еднаквост на стойно-
стите на двете напрежения спрямо маса. Разлика би се появила
поради толерансите на стойностите на елементите.
Операционните усилватели от серията 741 са със собствена
защита срещу късо съединение, което е предимство на тази схема.
Тъй като изходният ток на операционните усилватели е срав-
нително мадск, црепоръчра с» н* изхода иццда ее включат двойка
комплементарии л-рянзистори, какга е!1па»сазана>>й‘а фиг. 3.42.
121
Тази схема се използува много често при захранването на ус-
тройства с операционни усилватели. По такъв начин може да се
черпи многократно по-силен ток, чиято стбйност зависи от дан-
ните на двата транзистора VT1 и VT2.
DA1 уА741 VD1.VD2 1N4148 VT1 BSY86
VT2BC360
Фиг. 3.42
Трябва обаче да се има предвид, че тази схема не е защитена
срещу къси съединения, което би разрушило крайните транзисто-
ри VT1 и VT2. Поради това е предвиден предпазителят FU1.
На фиг. 3.43 е дадена схемата на стабилизатор на еднопо-
лярно напрежение от последователен тип, изпълнен с операцион-
ния усилвател К140УД1А. Постоянного напрежение на входа на
стабилизатор може да се вземе например от изхода на мрежов
изправител.
Операционният усилвател е включен в схема за сравняване
на две постоянни напрежения. На инвертиращия му вход чрез
делителя R4—R6 се подава част от изходното напрежение на
ОУ, а на неинвертиращия му вход — напрежението на ценеро-
вия диод VD2. Разликата от двете напрежения на входовете се
усилва от операционния усилвател и през ценеровия диод VD1
се подава на базата на регулиращия транзистор VT1. При това
вътрешното съпротивление на транзистора се «зменя по такъв
начин, че напрежението на изхода на стабилизатора се поддържа
122
щизменно. Коефициентът на стабилизация на тази схема е не
ю-малък от 1000.
Стойностите на изходното напрежение извън скобите са за
зходни напрежения 14—17 V, а в скобите — за входни напре-
кения 11—14 V. Сыцото се отнася и за двата ценерови диода.
-14f-17Vo-
Ц-11 х -14V)
VT1 ГТ403А DA1 К140УД1А
VD1 КС156А VD2KC168A
(КС147А)	(КС156А)
Фиг. 3.43
Стабилизаторът функционира правилно при ток на консу-
матора от 0 до 40 mA.
На фиг. 3.44 е дадена схемата на голям мрежов изправител
със стабилизатор на изправеното двуполярно напрежение ±[/сс,
изпълнен с два операционни усилвателя от серията 741. С по-
мощта на ценеровите диоди и регулиращата схема, изградена с
операциониите усилватели, се получава много добра стабилност
на изходните напрежения. Освен това тези напрежения могат
да се изменят плавно поотделно чрез двата потенциометъра R5
(за -rUcc} и R8 (за —Ucc)- Вътрешното съпротивление на на-
правителя е много малко, което е също негово предимство.
С помощта на двата транзистора с различна проводимост
VT1 и VT2, включени като емитерни повторители, изходният ток
от операциониите усилватели се усилва значително. Следователно
това е универсален изправител с неизменно изходно напреже-
ние, чиято стабилност зависи главно от качествата на двата це-
нерови диода. Трябва обаче да се има предвид, че изправителят
не е защитен срещу късо съединение, поради което са предви-
дени двата предпазителя FU2 и FU3.
Максималното изходно изправено напрежение зависи от стой-
123
ността на вторичного напрежение на трансформатора Т1 и дан-
ните на ценеровите диоди.
В зависимост от величината не конеумирания изправен ток
като емитерен повторител могат да се използуват и други ти(пове
Фиг. 3.44
транзистори с различна проводимост. С употребените в схемата
транзистори BSY86 (NPN) и ВС360 (PNP) може да се получи
изправен ток до 100 mA.
Тъй като стабил ността на изходните напрежения до най-го-
ляма степей зависи от напрежението иг на ценеровия диод, се
препоръчва постоянното напрежение на двата предпазителя да
бъде съответно достатъчно голямо. Падът на напрежение на ре-
зисторите R1 и R2 не трябва да бъде по-малък от 5 V.
Изходното напрежение може да се регулира чрез потенцио-
метрите R5 w RS в границите от ^2 др =t 17 V, като евентуално
едното от двете напрежения може да *се рдоМчэдйг от другого.
124
По такъв начин този изправител е много удобен за лаборатории
цели.
Ако обаче изправител ят ще работи в определена схема и не е
необходимо изправеното напрежение да се променя, потен ию-
•метрите могат да се заменят с тример-потенциометри или даже с
резистори със съответната стойност.
Двата отделяй операционни усилвателя могат да се заменят с
«един двоен операционен усилвател, например рА747.
125
ГЛАВА
ДАННИ НА ОПЕРАЦИОННИ УСИЛВАТЕЛИ
Понастоящем в света се произвеждат над 6000 вида опера-
ционни усилвателя от различии фирми. Много от тях са с едъак-
ви данни, но поради различного им означение това не може да се
установи, без да се познават техните данни и без необходимее
за това справочници.
От друга страна, като се има предвид, че за операционните
усилватели са необходими повече данни в сравнение с транзисто-
рите, можем да си представим как би изглеждал един справоч-
ник, съдържаш, данните на всичките съществуващи операционни-
усилватели.
Задачата се усложнява още повече, като се има и предвид,.
че операционните усилватели са само една малка част от съшест-
вуващите десетки хиляди видове интегрални схеми, означени по
най-различни системи. Ето защо е абсолютно невъзможно да се
състави пълен справочник на всички интегрални схеми, като се
знае, че непрекъснато се появяват нови.
За това в такива случаи се съставят съкратени справочници
за по-малък брой интегрални схеми, представляващи интерес за
дадена страна или район. По възможност към тях се прибавят и
ограничени по обем сравнителни таблици.
Трябва да се има и предвид, че съответните страни и фнрми-
производителки през кратки периоди от време издават справоч-
ницк само за своите изделия със съответното означение.
В тази глава се дават пълните данни за всички български и
съветски операционни усилватели, както и за някои често среща-
ни ОУ, производство па социалистически и други страни. Дадени
са и таблици за замяна на операционни усилватели с еднакви или
близки парамегри.
4.1.	ОЗНАЧЕНИЕ НА ОПЕРАЦИОННИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
По-долу са дадени начините за означаване на българските,
съветските, на някои социалистически страни и западноевропей-
ските операционни усилватели, конто намират най-голямо при-
ложение в радиолюбителската практика у нас.
126
4.1.1.	Означение на българските оверациовии усилвател»
Българските операционни усилватели се означават по си.
стема с 4 елемента.
Първият елемент е цифрата 1, конто означава операционен
усилвател.
Вторнят елемент са две главни славянски букви, конто по-
казват функционалното предназначение на даден операционен.
усилвател, както следва:
УО — усилвател операционен;
УС — усилвател операционен двоен.
Третнят елемент показва регистрационная номер на даден
операционен усилвател, като засега се използуват трицифрен»
числа.
Четвъртият елемент е главна славянска буква, която показ-
ва вариант на даден тип операционен усилвател, различаваш, се
по някои параметри. Засега се използуват буквите А и С.
Примери.
1УО709 — операционен усилвател с номер 709.
1УО709С — операционен усилвател с номер 709 и занижен
температурен обхват.
4.1.2.	Означение на съветските операционни усилватели
Съветските операционни усилватели понастоящем се означа-
ват по система с 5 елемента.
Първият елемент е една от цифрите 1, 5 или 7, която показва
групата на даден биполярен операционен усилвател.
Вторият елемент е двуцифрено число, което показва подгру-
пата на даден операционен усилвател.
Първите два елемента показват серията на даден операционен
усилвател, напр. 140, 153, 574 и т. н.
Третнят елемент са двете главни славянски букви УД, конто
означават операционен усилвател.
Четвъртият елемент е едноцифрено или двуцифрено число,
което показва поредния номер на даден операционен усилвател
от съответната серия.
Пети елемент. Ако е необходимо, след четирите елемента мо-
же да се постави една главна славянска буква А до Я, която по-
казва някаква разлика в параметрите на операциониите усил-
ватели от дадена серия.
127
Пред означението на операционните усилвателя за масова
употреба се поставя главната славянска буква К. като тя влиза
в означението на съответната серия, например К140, К153,
К574 и т. н.
При някои операционни усилватели за масоза употреба след
буквата К има по една главна славянска буква М или Р, конто
имат следното значение:
М — с празоъгълен керамичгн корпус;
Р — с празоъгълен пластмасов корпус.
Примери.
К140УД1А — операционен уснлвател за масова употреба от
••серията 140.
КР544УД1А — операционен уснлвател за масова употреба
от серията 544 с правоъгълен пластмасов корпус.
4.1.3.	Означение на операционни усилватели,
произвеждани в някои социалистически страни
Произвежданите в Чехословашката социатистическа репуб-
лика от фирмата Tesla операционни усилватели се означават по
система с 5 елемента.
Първият елемент са двете главни букви МА, с конто фирма-
та Tesla означава своите интегрални схеми.
Вторият елемент е главната буква А, конто означава, че схе-
мата е аналогова.
Третият елемент е числото 5 или 7, което означава операцио-
нен уснлвател от серията 5 или 7.
Четвъртият елемент е двуцифрено число, което означава по-
редния номер на даден операционен уснлвател от съответната
серия.
Петият елемент е главна латинска буква, която дава сведе-
ние за работния температурен обхват. Ако той не е нормиран,
тази буква липсва.
Пример.
МАА725 — операционен уснлвател от серията 7 с поредей
номер 25.
Произвежданите в Полската народна република от фирмата
Unitra операционни усилватели се означават по система с 6 еле-
мента.
Първият елемент е главната латинска буква U, която означа-
ва монолитна интегрална схема, изработена по биполярна тех-
нология.
428
Вторият елемент е главната латинска буква L, конто озна-
чава аналогова интегрална схема.
Третият елемент е главната буква Y, конто означава, че ин-
тегралната схема е предвидена за индустриални цели.
Четвъртият елемент е цифра от 4 до 8, конто дава сведения
ва работник температурен обхват, както следва:
4	—от —55° С до +85° С;
5	_от —55° С до +125° С;
6	— от —40° С до +85° С;
7	—от 0 до +70° С;
8	_ от —25° С до +85° С.
Петият елемент е серийният номер, състоящ се от трицифрено
число, което при операционните усилватели е от 700—799.
Шестнят елемент е главна латинска буква, конто дава сведе-
ния за корпуса на даден операционен усилвател, както следва:
I — с правоъгълен керамичен корпус;
N — с правоъгълен пластмасов корпус;
L — с кръгъл металостьклен корпус.
Пример.
ULY7741N — операционен усилвател за индустриални цели
с работен температурен интервал от 0 до +85° С със сериен но-
мер 741 с правоъгълен пластмасов кориус.
Произвежданите в Германската демократична република от
фирмата RFT операционни усилватели се означават по система
с 3 елемента.
Първият елемент е главна латинска буква А или В. Тя показ-
ва работния температурен обхват, както следва:
А — от 0 до +70° С;
В —от —25° С до +85° С.
Вторнят елемент е трицифреното число 109, което означава
операционен усилвател.
Третият елемент е главна латинска буква С или D, конто да-
ва сведение за корпуса, както следва:
С — с правоъгълен керамичен корпус;
D — с правоъгълен пластмасов корпус.
Пример.
A109D — операционен усилвател с работен температурен
обхват от 0 до +70° С с правоъгълен пластмасов корпус.
Пронэвежданите в Унгарската народна република от фир-
мата Tungsram операционни усилватели се оэНачават по система
с 4 елемента.
Първият елемент е комбинацията от две букви рА.
• Операциоиии усилватели
129
Вторият елемент е трицифрено число, което показва серията
на дадения тип операционен усилвател.
Третият елемент е главната латинска буква Р, ко ято означава,
че корпусът е правоъгълен пластмасов.
Четвъртият елемент е главната латинска буква С, която по-
казва, че работният температурен обхват е от 0 до +75° С.
Пример.
А709РС — операционен усилвател от серията 709 с право-
ъгълен пластмасов корпус и работен температурен обхват от 0 до
+75° С.
4.1.4.	Означение на западноевропейски операционни
усилватели
Около 40 фирми-производителки на интегрални схеми в За-
падна Европа използуват системата за означаване на полупро-
водникови прибори и интегрални схеми „Pro Electron11. Тази сис-
тема се състои от 4 елемента.
Първият елемент е главната латинска буква Т, която овнача-
ва, че това е аналогова интегрална схема.
Вторият елемент е главна латинска буква, която обаче ияма
никакво значение. Използуват се буквите А, В, С или D.
Третият елемент е главна латинска буква, която показва
температурния обхват, както следва:
А — температурният обхват не е нормиран;
В — от 0 до +70° С;
С —от —55° С до +125° С;
D —от —25° С до +70° С;
Е — от —25° С до +85° С;
F —от —40° С до +85° С;
G—от —55° С до +85° С.
Четвъртият елемент е трицифрено или четирицифрено число,
което показва серията на даден операционен усилвател.
След четвъртия елемент може да има една или по-рядко две
главни латински букви, конто дават допълнителни даини за кор-
пуса на операциониите усилватели.
Пример.
ТАА861 — операционен усилвател с ненормиран температу-
рен обхват от серията 861 без данни за корпуса.
Забележка. Фирмата Telefunken произвежда и операционни
усилватели, чието означение започва с двете букви TL, След кон-
то следва четирицифрено число и евентуално една буква С, на-
пример TL1709C.
130
4.1.5.	Означения на операционни усилватели,
пронзвеждани от отделим фирми
Операционн и усилватели се произвеждат от много други фир-
ми в целия свят, конто ги означават по свои системи. Тук е невъз-
можно да се дадат сведения за тях. Дадена е само таблица за
начина, по конто започва тяхното означение, за да можем при
нужда да се ориентираме къде да търсим данните за даден опе-
рационен уснлвател.
Обикновено означението започва с една, две или три букви,
характерни за дадена фирма. С изключение на гръцката буква
р. това са главни латински букви. Някои от фирмите обаче са въз-
приели по няколко комбинации от букви, с конто запсчва сзначе-
нието на техните операционни усилватели.
Таблица 4.1
м	Фирма производителка	Означение
1	Thomson-CSF (Sescosem)	SCF
2	Texas Instruments (TI)	SN
3	Plessey	SL
4	Signetics	NE, N, SE
5	Fairchild	pA
6	RCA	CA
7	ITT	MIC
8	Motorola	MC, MLM
9	Raytheon	RC, RM
10	National Semiconductor (NSC)	LM, LF
11	SGS-Ates	LM, LS
12	Transitron	TOA
13	Silicon General	SG
14	Spargue	ULN
15	Analog Devices	AD
16	Advanced Microdevices	AM
17	Harris	HA
18	Intersil	ICL
19	Siliconix	L
20	Datel	AM
21	General Instruments	LC
22	Precision Monolithics	CMP
23	Toshiba	TA
24	Sanyo	LA
25	Matsushita (Panasonic)	AN
26	Hitachi	HA
27	Mitsubishi (MEC)	M
28	Nippon Electric (NEC)	PC
131
Фиг. 4.1-3
Фир. 4.1-2
135
вател са необходими такива. Ако даден операционен усилвател>
се произвежда с кръгъл и правоъгълен корпус, номерация на из-
водите му на съответните схеми извън скобите е за кръглия кор-
пус, а в скобите — за правоъгълния корпус.
В графата „Корпус*4 на таблиците с параметри на различи»
видове операционни усилватели са посочени номерата на съот-
ветните корпуси, чиито чертежи са дадени на фиг. 4.1. Номе-
рацията на изводите е дадена, като корпусите са гледани откъь®
опроводената страна на печатайте платки.
На фиг. 4.1 са приети следните съкратени означения пр»
означаване на изводите от корпусите на операционните усилва-
тели:
+1/ и —U — захранващо напрежение;
4-	и------неинвертиращ и инвертиращ вход;
Изх — изход;
О — нулиране (офсетова компенсация);
f — честотна компенсация;
М — маса (общ проводник);
—н и —в — нискоомен и високоомен инвертнращ вход;
4-н и +в — нискоомен и високоомен неинвертиращ вход.
Неозначените изводи са свободни (не са свързани с чипа)к
4.2.2. Параметри на българскн операционни усилватели
В табл. 4.2 са посочени параметрите на български операцион-
ни усилватели за масова употреба.
Таблица 4.2
Тип	исс min, V	исс шах , V		V		Ао» nA		х/о»	/?», (Mo*)	и°рр ах, V	/шах, MHz	СМИ, dB	1 Корпус|
1У0709				а: 18		5		200	25			а: 10	1	70	1
1УО709С			а: 18		7,5		500	15	—	а: 10	1	65	1
1УО709Е	—		а: 18		5		200	25		а: 10	1	70	1
1УО709М	—		а: 18		5‘		200	25			az 10	1	70	1
1УО709СЕ			а=18		7,5		500	15	__	az 10	1	65	1
1УО709СМ	—		az 18		7,5		500	15	—	az 10	1	65	1
1УО741	—		а: 22		5		200	50	—	±10	0,01	70	2
1УО741С	——		а: 18		6		200	20		azlO	0,01	70	2
1УО741Р			а: 22		5		200	50		*10	0,01	70	2
1УО741СР	—		az 18		6		200	20			az 10	0,01	70	2
1У0748				az 22		5		200	50	—»	az 10	0,1	70	з
1УО748С	•—		az 18		6		200	20	—	=‘°	0,1	70	3
«36
'4.2.3. Параметри на съветски операционни уснавателн
В табл. 4.3 са посочени параметрите на съветските опера-
(ионни усилватели за маеона употреба р буквата К пред орнов-
юто им означение.
4.3 ___
Тжп	исс min, V	। исс V		V10, mV	Л О’ □А	А х10>	«1,	иорр шах, V	ZHW ,х’		О с а. о
							1		S	9	bi
1		3	4		5	б’	7	8 1	LI	Ю|	11
К140УД1А	4:3	4:7	9		2800	од	4	4:2,8	5	60	4
К140УД1Б	4:7	4:13	9		2800	1,35		4=5,7	5	60	4
К140УД1В	±7	«13	9		2806	8		4=5,7	5	60	4
КР140УД1А	4=3	*7	9		2800	0,5	4	4:2,8	5	60	5
КР140УД1Б	4=7	4:13	9		28QQ	1,35	4	«5,7	5	60	5
КР140УД1В	4:7	4:13	9		2800	8	4	4=5,7	5	60	5
К140УД2А	4:6	4=15	5		200	35	300	4=10	2	80	6
К140УД2Б	4:6	4:7,5	7		200	3	300	4=3	а	80	6
К140УД5А	4:3	4=15	10		1000	0,5	50	+6,5. -4.5	14	50	7
К140УД5Б	4=3	4=15	5		5000	1	7	+6,5, —4,5	14	60	7
К14ОУД6	4=5	4:20	10		25	30	1»	4=11	1	70	8
К140УД7	4=5	4=16,6	10		200	30	400	4=10,5	0,8	70	9
-К140УД8А	4:6	4=16,5	26		0,1	50	1000*	4:10	1	70	10
-К140УД8Б	4:6	4:16,5	30		0,5	20	1Q00*	4=10	I	70	10
-К140УД8В	4=6	4:16,5	50		0,2	10	1Q00*	4:10	1	6Q	10
К140УД9	4:6	4:15	5		100	35	300	4:10	Г	Й	11
К140УД11	4=5	4:18	10		200	25	300	4:12			12
К140УД12	4:1,5	4:16,5	6		0,02	100	50	4=10	0.8	70	13
К140УД14А	4:2,5	4=18	2		0,2	50	Яд*	4:13		№	14
К140УД14Б	4=2,5	4=18	2		0,2	50	зп*	4=13		85	14
К153УД1А	4=9	4=16,5	7,5		Б00	15	200	4=10		65	15
К153УД1Б	4=9	4:16,5	7,5		600	10	206	4: 9	1	65	15
К153УД2	4:13	4:17	10		500	20	300	4=10	1	65	14
К153УД5	4=5	4=16,5	2,5		35	250	1,5*	4=10	1	94	16
К157УД1	4:5	4:16,5	5		150	50	70	4=12	0,5	70	17
*К157УД2	4:5	4:16,5	10		150	50	70	4=13	0,1	70	18
-=К544УД1А	4:8	4:16,5	30		0,15	50	10000*	4=10	1	64	19
-К544УД1Б	4:8	4:16,5	50		1	20	10000*	4=10	1	64	19
— К544УД1В	4:8	4:16,5	50		1	20	10000*	4=10	1	64	19
-КР544УД1А	4:8 1	4:16,5	30		0,15	50	10000*	4:10	1	64	20
-КР544УД1Б	4=8 	4:16,5	50		1	20	10000*	4:10	1	64	20
-КР544УД1В	4:8	4=16,5	50		1	20	10000*	4=10	1	64	20
-К544УД2А	4=8 :	4=16,5	30		0,1	20	1000*	4=10	1	70	21
-К544УД2Б	4:8	4:16,5	30		0,5	10	1000*	4:10	1	70	21
=К544УД2В	4=8 '	4=16,5	30		1	20	1000*	4=10	1	70	21
-КР544УД2А	4:8	4:16,5	30		0,1	20	1000*	4=10	1	70	22
-КР544УД2Б	4=8	4=16,5	30		0,5	10	1000*	4:10	1	70	22
137
Продолжение на табл. 4.3
1	2	3 1	4	5 1	«1	7 f	• 1	9 | 10 | 11
-КР544УД2В	*8	*16,5	30	1	20	1000*	10	1 70^22
К553УД1А	*9	*16,5	7,5	500	15	—	*10	— 65 23
К553УД1Б	±9	*16,5	2	50	25	—	*10	—1 80123
К553УД1В	*9	*1 6,5	2	50	25	—	*10	—! 8023
К553УД2	±5	*17	7,5	500	20	300	*10	—' — 24
К574УД1А	±6	*16,6	50	0,2	20	—	±10	— 60.25
К574УД1Б	±6	*16,6	50	0,2	50	—	±10	— 60'25
К574УД1В	*6	* 16,6	100	0,4	50	—	*10	— 60,25 1
До края на 1973 г. съветските операционни усилватели са
означавани по друга система. В табл. 4.4 са съпоставени опера-
ционните усилватели със старого и новото им означение.
Таблице 4.4
Означение		Означение	
старо	НОВО	старо	ново
К1УТ401	К140УД1	К1УТ405	К140УД5
К1УТ401А	К140УД1А	К1УТ405А	К140УД6А
К1УТ401Б	К140УД1Б	К1УТ405Б	К140УД5Б
К1УТ401В	К140УД1В	К1УТ531	К153УД1
К1УТ402	К140УД2	К1УТ531А	К153УД1А
К1УТ402А	К140УД2А	К1УТ531Б	К153УД1Б
КПТ402Б	К140УД2Б	—	—
138
4.2.4.	Паракетри на сае; аиионни усилватели, произвежданн в
со циа листическият страви
Таблица 4.5
Страна и тип	ucc min, V	исс шах, v	1 m V 1 i	Ло» nA		А X ю3	7?!, Hi	1	। , ' и' max.		[ ЯР	|	Корпус |
								max V 1	, MHz		
1	2 )	3 |	4 1	5	1	6	1 7	8	s	10	11
ЧССР											
МАА501	норм.	±15	1	50		50	400	|±13	—	90	26
МАА502	норм-	±15	1	50		50	400	,±13	—	90	26
МАА503	норм-	±15	о	100		50	250	;±i3	—	90	23
МАА504	но рм.	±15	о	100		50	250	±13	—	90	26
МАА725	—3	±22	0,5	2	2000		1.5*	±10	— 120		27
МАА725В	±3	±22	0,5	3	2000		1,5*	±10	— 120		27
МАА725С	±3	±22	0,7	7	2000		1,5*	±10	- 120		27
МАА725Н	±3	±15	0,5 1	2	2000		1,5*	±7	— U20		27
MAA725J	±3	±15	0,5 i	3	2000		1,5*	±7	— 120		27
МАА725К	±3	±15	0,7 1	7	2000		1,5*	±7	— 120		27
МАА741	±3	±22	1,5	100		140	1,6*	-’•2	—	90	28
МАА741С	±3	±22	2,5	100		130	1,6*	±13	—	90	28
MAA741CN	±3	±18	2	ю		130	3*	±10	—	90	29
МАА748	±3	±22	5	10		25	3*	±14	——	90	30
МАА748С	±3	±22	6	10		16	3*	±14		90i 30	
MAA748CN	±3	±18	2	10		130	3*	±10		90	22
ПНР											
ULY7101N	±5	±18	2	3		160	2*	±13	1	90	22
*ULY7722N	±5	±18	6	100		4	—	±13	*—	1	60	31
**ULY7724N	±3	±15	2	5		100	—	±13	1	1	85	32
ULY7741N	±5	±18	2	20		200	2*	±13	0,1	90	29
♦ULY7747N	±5	±18	0,8	3		50	6*	±13	1,5	9b	33
ГДР											
= B081D	=±=1.5	±18	15	0,2		25	103*	±12	3	70	34
1B082D	±2,5	±18	15	0,2		25	106*	±12	3	70	31
XB083D	±2,5	±18	15	0,2		25	10 е*	±12	3	80	35
 =B084D	±2,5	±18	15	0,2		25	10«*	±12	3	80	36
A109C	±9	±18	0,8	38		30	270	±1 3,1	— 105		23
A109D	±9	±18	0,6	25		35	380	±1 3,1		yo	23
B109C	±9	±18	0,8	38		30	270	ztz1 3,1	— 106		23
B109D	±9	±18	0,6	25		35	380	±1 3,1		Vo	23
B176D	±1,2	±18	2	2		400	2*	±1 3		90	37
B611D	±2	±15	20	10		10	3*	±1 4»8		74	_38
13ft
Продължение на табл. 4 5
1	2		4	1 ‘	1 6	1 ’	8	1 9	I10	п
B615D	±2	±15	20	10	10	3*	±14,8	—	74	38
B621D	±2	±15	20	80	10	200	±14,8	—	74	38
B625D	±2	±15	7,5	80	10	00	±14,8	—	74	38
B631D	±2	±15	7,5	30	10	23*	±14,2	—	74	39
B635D	±2	±15	20	30	10	3*	±14,2	—	74	39
B761D	±2	±18	6	80	18	200	±14	—	79	39
B765D	±2	±18	6	80	18	200	±14	—	79	39
B861D	±2	±10	10	50	18	200	±9	—	86	39
B865D	±2	±10	10	50	18	200	±9	—	86	39
•B2761D	±2	±15	6	80	18	200	±14	—	79	40
*B2765D УНР	±2	±15	6	80	18	200	±14	—	79	40
[1А702РС	норм.	+ 12-6	15	500	3,5	32	^4	——	85	41!
Ц.А709РС	норм.	±15	2	100	50	250	±13	—	90	23
1*А715РС	±15	±18	2	70	32	1*	±13	65	92	42
рА741РС	норм.	±15	2	20	200	2*	±13	0,1	90	43
(1А747РС	±5	±18	2	20	200	2*	±13	1	90	33
рА777РС	нирм.	±15	0,7	0,7	250	2*	±13	—	100	44
140
4.2.5.	Параметри на западноевропейски операционни
усилватели
Таблица 4.6
Тип	исс min, V	исс max, V	mV	nA	A HO*	/?„ ka	U»PP max, V	/max, MHz	SP ‘8W3	1 Корпус J
1	2	3 1	* 1	5	6	7	8	9	10	11
SFC2101A	±5	±22	1	4	160	800	±13	1	90	30
SFC2108M	±5	*20	0,7	0,05	320	70*	±14	1	100	45
SFC2201A	±5	*22	1	4	160	800	±13	1	90	30
SFC2208	±5	*20	0,7	0,05	320	70*	±14	1	100	45
SFC2301A	±5	*18	2	3	160	2*	±13	1	90	30
SFC2308	±5	*18	2	0,2	320	40*	±14	1	100	45
SFC2709C	±9	*18	2	100	50	250	±13		90	26
SFC2741C	норм.	*15	2	20	200	2*	±13	0,1	90	2b
SFC2748C	норм.	=t= 15	2	20	140	2*	±13	—	90	30
ТАА241	+14— 7	*21	1,5	500	3,5	32	±4	—	86	46
ТАА242	+12 -6	*21	0,5	200	3,5	40	±4	—	95	46
ТАА521А	норм.	±15	1	50	50	250	±13	—	90	23
ТАА522	норм.	±15	1	50	50	400	±13	——	90	26
ТАА761	±2	=*18	6	80	18	200	±14	—	79	47
ТАА762	±2	*18	6	50	22	200	±14	—	81	47
ТАА861	±2	*10	10	50	16	200	±9	——	86	47
ТАА862	±2	*10	4	50	22	200	±9		74	47
ТАА865	±2	*10	10	50	16	200	±9	—	86	47
*ТАА2761А	*2	*15	6	80	18	200	±14	—	79	40
**ТАА4761А	±2	±15	6	80	18	200	±14	—	79	48
**ТАА4765А	±2	±15	6	80	18	200	±14	—	79	48
ТВА221	норм.	±15	2	20	200	2*	±13	—	90	28
ТВА222	норм.	±15	1	20	200	2*	±13	—	90	28
ТВВ0748	норм.	±15	6	—	25	—	—•	0,8	—	30
*ТВВ2331А	±2	±15	15	10	10	3*	±14		79	40
**ТВВ4331А	=t=1.5	±15	15	25	10	25*	±14	—-	79	48
ТСА311А	±2	±15	20	10	10	3*	±14,8	—	74	38
ТСА321	±2	±15	7,5	80	10	200	±14,8	—	74	38
ТСА520А	±2	±11	2	5	32	—	±4,9	10	100	22
ТСА680	норм.	±15	2	5	100	—	±13	6	100	49
*TDA0358	+3	4-30	5	75	16	—	±13	1	85	40
TDA1034	±5	±20	0,5	20	10	100	±13	10	100	b0
TDA1034N	±5	±20	0.5	10	10	100	±13	14	100	b0
= TL082CL	±2,5	±18	15	20)	25	l03*	±12	—	70	52
V TL084CN	±2,5	±18	15	0.2	25	10B*	±12	3	70	36
ТЫ 709	норм.	±15	1	50	50	400	±13	—	90	26
TL1741	±2	±22	2	200	200	1*	±13	—	90	28
TL27O2C	+ 12—6	±21	1,5	2000	0,35	40	±5,3	7	95	41
TL2709	норм.	±15	1	50	50	400	±13	—	90	26
TL2741C	норм.	±15	2	20	200	2*	±13	0,1	90	43
TL37O9C	норм.	±15	2	100	50	250	±13	—	90	23
TL3741C	±2	±18	1	200	100	1*	±10	—	90	43
TL4741G	±2	*18	1	200	100	1*	±10	—	90	29
14
4.2.6.	Параметри на операционни усилватели,
произвеждани от отделни фирми
Таблица 4.7
Тип	J	c в > ta'	1 л j ‘ХЕШ ЗЭд 1	> е ь"	G	I А. х103	/?,. кЯ (Мй*)	иорр max, 1	V	i /max,	I	CMR, dB I		Kop nyc
1	1	2	3 1	4 |	5 1	6	7	’ i	9	10	11
AD ЮЗАН	±5	±20	0,3	0,05	320	70*	±14	I	1 110.	45	
=AD528K	±5	±20	0,3	2р	100	10»*	±10	10	90	,	22
СА3015	норм.	±12	1	5000	3,2: 7,8		± 6	0,3	80	, 51
=СА3130АТ	норм.	±7.5	2	0,5 р	320	10»*	± 4	15	90.	30	
=СА3140АТ	±5	±18	5	0,5 р	65	10”*	±13	4,5	—	1 30
•-СА3240АТ	±2	±18	5	20р	65	Юв*	±13	4,5	90: 52	
*СА3558Т	±1,5	±22	1	50	50	2*	±13	1	90	52
= ICL8007CTV	норм.	±15	20	0,5р	65	Ю8*	±13	1	90	53
= LF155AH	±5	±22	1	Зр	200	10й*	±12	2,5	10C	28
= LF157AH	±5	±22	1	Зр	200	10й*	±12	20	100	28	;
-LF351AH	±5	±18	1	25р	100	10й*	±13,5	4	100, 34	
•_ LF353AH	±5	±18	1	25р	100	10е*	±13,5	1	100		52
LM101H	±5	±22	1	1,5	160	4*	±13	1	96	30
LM108H	±5	±20	0,7	о; 05	320	70*	±14	1	110	45
LM118H	±5	±20	2	6 1	200	3*	±13	15	100	54
**LM124D	±3	±32	2	3	100			±13,5	1	85	32
LM158H	±3	±32	2	3	100			±13,5	1	85	52
LM216AH	±5	±20	3	15р	40	5*	±13	1	8o: 55 1	
LM201AH	±5	±18	2	3	160	2*	±13	1	90	30
LM307L	±5	±15	10	30	161 500		±12	—	70	23
LM3O8AH	±5	±18	0,3	0,2	320	40*	±14	1	HO' 45	*	
LM709CH	норм.	±15	2	100	50	250	±13	—	90	26 1
I LS204AT	±3	±18	0,5	5	100	1*	±13	3	90	52
MC1456G	±3	±18	5	30	10О	250*	±11	0,5	110	28
*MC1458N	норм.	±15	2	6.0	100	200*	±10	1	—	31
MC1709CG	норм.	±15	2	100	50	250	±13	МИШ	9Q	28
MC1741CG	норм.	±15	2	20	200	2*	±13	0,1	90	28
1 *MC1747CG	±5	±22	0,8	3	50	6*	±15	1,5	95	56
MC1748CG	норм.	±15	5	500	200	200*	±12	—	70	30
MIC709—IB	норм.	±15	1	50	50	400	±13	I-	90	26
MIC741— 5C	норм.	±15	2	20	200	2*	±13	0,1	90	28
MLM101AG	±5	±22	1	4	1601 800		±13	1	90	30
MLM201AG	±5	±22	1	4	160! 800		±13	1	90	30
MLM301AG	±5	±18	2	3	160	2*	±13	1	90	30
*NE5535T	±3	±18	6	80	16	6*	±12	1	90	52
*SE5538T	±3	±22	3	20	25	10*	±12	6	90	52
SG741CT	норм.	±15	6	200	50	300	±12	0,8	70	28
SG748CT	норм.	±15	6	200	25	зоо	±12.	0,8	70	30
SG777CT	норм.	±15	5	20	250	1*	±12	0,5	70	30
*SG1458CT	н»рм.	±15	10	300 			I 150	±11		60	52
142
Пр одължение на табл. 4.7
1	2	1 3	1 4	1 8	1 6	1 7	8	в	10	н
SN52709N SN52741M	*9	*22	1	50	50	400	£13	1	90	23
		±18	1	20	200	2*	£13	0.1	90	43
SN723OIAN	=5	£18	2	14	200	500	*12		70	44
•SN72558L	=5	*18	7*	800	16	300	£12	1	70	52
SN72702N	±9	2:15	2	3000	2,5	25	±5		70	41
SN72709N	*5	£18	1	50	50	400	*13		90	43
SN 7274 IN	£5	2=18	2	20	200	2*	*13		75	43
SN72748N	*5	2=18	1	40	200	2*	*12			70	44
SN72770N		2=18	б	10	100	30’	*12		70	44
SN72771N		2:18	5	10	100	30*	*12		70	43
SN72777N	*5	2=18	5	40	16	1»	£12		70	44
T0A47O9V	жо рм.	£15	0,6	10	50	750	£14		90	26
ULN—2139D	во рм.	£15	2	20	100	300	£13	1	100:	26
Ц.А702	во рм.	+14-7	1Л	500	ад	32	*4	1	86	41,46
1*А709	*9	£18	2	100	50	250	*13	1	90	23^26
Ц.А715	£9	£22	2	70.	35	1*	*13	1	92	42
1*А725	£3	£22	2,5	2	3000	1,5*	*13.5	1	120	26
р.А740	*3	2:22	10	0,1	300	10е*	£13	1	80	28
рА741	£5	£18	2	20	200	2*	*13	0,1	90	43,28,29
*|1А747	£5	£22	0,8	3	50	6*	*13	1,5	95	33
Ц.А748	*3 £1,2	2=18	2	20	140	2*	*13	1	90	22,30,44
рА776		£18	2	2	400	5*	*13	—11  ч	90	28,29,37
цА777	£5	2=22	4	0,7	250	2*	*13	—	95	22,30,44
На фиг. 4.2 са дадени сжеми за нулираие и честотна ком-
пенсация на някои операционни усилватели, кодредени но но-
мерата на корпусите им.
из
А	А. <ф	R1. кл	С1. PF	С2. pF
1000 100 ‘>0 1	60 40 20 0	0 1.5 1S 15	10 10 470 50п	3 3 20 200
А	dB	С. pF
ш юо 10 1	to 40 20 0	1 2 5 30
Фиг. 4.2-1
ш
Фиг. 4.2-2
10 Овер»ж»ониы уск»а*ела
145
,uu.
Фиг. 4.2-3
146
147
4.3 СРАВНИТЕЛНА ТАБЛИЦА ЗА ОПЕРАЦИОННИ УСИЛВАТЕЛИ
В табл. 4.8 са посочени аналозите на съветски операционни
усилватели и операционни усилватели от дерните рА. Опера-
ционните усилватели са дадени с основного им означение, беа
буквите след него.
Таблица 4.8
Съветски	дА	Аиалози
К140УД1	Р.А702	КР140УД1, К140УД5, СА3015, LM318, SN72702. ТАА241, ТАА242
КР140УД1	цА702	К140УД1, К140УД5, СА3015, LM318, SN72702, ТАА241, ТАА242
К140УД5	Ц.А702	КН0УД1, КР140УД1, САЗО15, LM318. SN72702. ТАА241, ТАА242,
К140УД6	—	МС1456
К140УД7	р.А741	А109, В109, 1У0741, ВА741, СА741, LM741. МАА741, МС1741. MIC741, МН741, N5741, SFC2741, SN52741, SN72741, ТА741, ТВА221, ТВА222, ТСА680, ULY7741,
К140УД8	цА740	К544УД1, КР544УД1, МС1456, TL084
Л140УД11	___	LM118,
К140УД12	(1А776	В176, МС1776, SFC2776
К140УД14	—-	LM108
К153УД1	I1A709	К553УД1, 1У0709, А109, В109, BA709LM709, МАА501, МАА502, МАА50.3» МАА504, МС1709, MIC709, SFC2709, SN52709, SN72709, ТАА521, ТАА522
К153УД2	—	К553УД2, LM101, LM301,
К153УД5	Р.А725	LM725, МАА725, RC726, RM725
К157УД2	•X»	LM318
К544УД1	Р.А740	КР544УД1, К140УД8, МС1456, SN72740, TL084 К544УД1, К140УД8, МС1456, SN72740, TL084
КР544УД1	цА740	
К553УД1	(1А709	К153УД1, 1У0709, А109, В109, ВА709, LM709, МАА501, МАА502, МАА503, МАА504, МС1709 MIC709. SFC2709, SN52709, SN72709, ТАА521,, TAAS22
К553УД2		К153УД2, LM101, LM301
—	РА715	BA71S
—-	цА747	BA747, LM747, MC1747, SFC2747, TBBO747, TBCO747
—	(1А748	1У0748, BA748, LM748, MCI748, SFC2748, SN52748, SN72748, TBB0748, TBC0748, TL748
—	(1А777	SN72777
148
ЛИТЕРАТУРА
1.	Алексенко, А- Г. и др. Применение прецизионных аналоговых микро-
схем. М., Радио и связь, 1985.
'2	. Атанасов, А- С. и др. Справочник по полупроводникови прибора и ин-
тегрални схеми. С-, Техника, 1983.
3.	Банк, М- У. Аналоговые интегральные схемы в радиоаппаратуре. М.,
Радио и связь, 1981.
4.	Булычев, А. Л. Аналоговые интегральные схемы. Минск, Беларусь,
1985.
’5. Гороховский, А. В- Радиоежегодник. М., Издательство ДОСААФ СССР,
1984.
'6. Дане, Д. Б. Операционные усилители. М., Эиергоиздат, 1982.
7.	Златаров, В- К- и др. Аналогови интегрални схеми — кратък справоч-
ник. С., Техника, 1981.
8.	Златаров, В. К- и др. Приложение на аналогови интегрални схеми (на-
ръчник). С., Техника, 1985.
9.	Златаров, В- К- и др. Усилватели. С., Техника, 1981.
10.	Конов, К- И. Интегралиите схеми в практиката, част 2. Лииейни схеми.
С., Техника, 1978.
11.	Конов, К- И- Кратък справочник по интегрални схеми. С., Техника,
1981.
12.	Кофлин, Р- И., ф. Ф. Дрискол- Операционные усилители и линейные
интегральные схемы. М., Мир, 1979.
13.	Кудрашов, Ю. В. и др. Аналоговые интегральные микросхемы. М., Ра-
дио и связь. 1981.
14.	Куэев, Г- М- Приложни радиоелектронни устройства, IV част. С., Тех-
ника, 1984.
15.	Кутыркин, Ю- М- и др. Зарубежные микросхемы широкого примене-
ния (справочник). М.< Энергоатомиздат, 1984.
16.	Куцаров, С- И- Електронни филтри. С., Техника, 1982.
17.	Куцаров, С- И. 55 практически схеми на електронни филтри. С., Тех-
ника, 1984.
18.	Куцаров, С- И- 55 практически схеми на измервателни усилватели. С.,
Техника, 1984.
19.	Марстън, Р- М. ПО схеми с операционни усилватели. С., Техника,
1982.
20.	Рачев, Д. А. Справочник на радиолюбителя. С., Техника, 1984.
21.	Серегин, Б. А. Обратная связь в усилителях. М., Радио и связь, 1983.
22.	Тарабрин, Б. В- и др. Интегральные микросхемы (справочник). М.,
Радио и связь, 1984.
23.	Шишков, А. И- Полупроводникова техника. Част втора. Усилватели
и интегрални схеми. С., Техника, 1981.
24.	Шойлев, X. 3., М. Т- Михайлов. Сборник от приложни схеми с опера-
ционни усилватели. С., Техника, 1981.
25.	Щербаков, В. И., Г- И. Грездев. Электронные схемы на операционных
усилителях. Киев, Техшка, 1983.
.26. Якубашк, X. Интегралиите схеми в любителската практика. С., Тех-
ника, 1982.
149
27.	Fischer, H.-J., W. E- Schlegel- Transistor- und Schaltkreisleclmik. Ber
lin. Militarverlag der DDR, 1979.
28.	Streng, К- K- Daten linearer Schaltkreise. Berlin, Militarverlag der DDR
1984.
29.	НПСК по полупроводникова техника. Техническа информация. Bo
тевград, 1985.
30.	Сп. Млад конструктор. С., 1978—1985.
31.	Сп. Радио, телевизия, електроника С., 1978—1985.
32.	Сп. Радио. М., 1978—1985.
IW
СЪДЪРЖАНИЕ
Предговор.............. ........................................ 3
Използувани съкращения.......................................... 4
Глава 1. Устройство и действие на операционни те усилватели ...	5
1.1.	Общи сведения за	операционните	усилватели............. 5
1.2.	Устройство на операционните усилватели ............... 6
1.3.	Параметри на операционните	усилватели................. 9'
1.4.	Обратна връзка при операционните усилватели ..........10
1.5.	Отрицателна обратна връзка при операционните усилватели 11
1.6.	Практически схеми на операционни усилзатели с отрица-
телна обратна връзка ...................................... 15
1.7.	Схеми за компенсация на остатъчното входно напрежение на
операционните усилватели...................................19
1.8.	Схеми за честотна компенсация	на операционните усилватели 24
1.9.	Захранване на операционните	усилватели..............26
1.10.	Повторители на входното напрежение с операционни усилва-
тели....................................................... 31
1.11.	Компаратори с операционни усилватели ................32
1.12.	Схеми за увеличаване на входното съпротивление на инвер-
тиращия вход на операционните усилватели...................34
1.13.	Схеми за намаляване на входния капацитет на операциоини-
те усилватели..............................................37
1.14.	Схеми за повишаване иа изходното напрежение и изходната
мощност на операционните усилватели........................38
1.15.	Схеми за намаляване на изходното съпротивление на опера-
цноините усилватели........................................41
1.16.	Схеми за намаляване на изкривяванията на операционните
усилватели...........................................• . .	42
1.17.	Схеми за защита иа операционните усилватели от претовар-
ване....................................................... 43
Глава j2. Осиовни схеми с операционни усилватели ....... 48
2.1.	Основии схеми иа усилватели...........................48
2.2.	Ограничители иа напрежение ...........................49-
2.3.	Източницв на постоянно напрежение	.................50
2.4.	Източници на опорио напрежение........................51
2.5.	Компаратори...........................................92
2.6.	Индикатор иа иулата...................................54
2.7.	Измерване на много малки променливи	напрежения .... 55
2.8.	Схеми с операционни усилватели за повишаване иа изходния
ток...................................................55
2.9.	Суматор, интегратор и дифереициатор...................56
2.10.	Усилватели на мостово напрежение и ток...............58
2.11.	Схема с операционен усилвател за оформяне на островърхи
импулси....................................................58
2.12-	Мултивибратори....................................... 50>
151
2.13.	Тригер на Шмит.........................................59
2.14.	Изправители........................................... 60
2.15.	Усилватели на променливи напрежения ...................63
2.16.	Синусов генератор......................................65
2.17.	Активнн филтри.........................................66
2.18.	Автоматични регулатори.................................74
Глава	3. Практически схеми с операционни усилватели............77
3.1.	Нискочестотни предусилватели.............................77
3.2.	Регулатори на тоиа и иа иитеизивността	на звука..........84
3.3.	Мощии нискочестотни усилватели...........................90
3.4.	Устройства за Hi-Fi техииката............................93
3.5.	Ал армено устройство....................................100
3.6.	Електронни измервателни уреди ..........................101
3.7.	Изправители и стабилизатори.............................118
Глава	4. Данни за операционни усилватели	..................126
4.1.	Означение иа операциониите усилватели ..................126
4.2.	Таблици с осиовиите параметри на операционни усилватели 132
4.3.	Сравиителна таблица за операционни усилватели .... 143
Литература........................................................149
ПРИЛОЖЕНИЯ НА ОПЕРАЦИОНИИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
Автор инж. А нее л Иванов Сокачев
Рецензента: доц. к.т.н. инж. Атанас Иванвв Шишков
цнж. Атанас Христов Иванов
Националност българска
Пврво издание
оз 953312221 1
Кд °	3192—14—87
Изд. № 15395
Научен редактор инж. Радка Берова
Художник Стефан Десподов
Художествен редактор Вихра Стоева
Технически редактор Дарина Асенова
Коректор Тодврка Пешкова
Дадена за набор м. септември 1987 г.
Подписана за печат м. септември 1987 г.
Иэлязла от печат м. септември 1987 г.
Фермат 60 x 84/16
Пет. коли 9,50
Изд. коли 8,66
УИК 9,40
Тираж 17000+106
Цена 1,48 лв.
Държавио нэдателство „Техника*, бул. Рускн 6, София
Държавна печатница „Г. Димитров*, Я ибо л
ЦЕНА 1,48 л В.