Măsurarea Parametrilor Amplificatoarelor Operaționale

1. Lucrarea are ca scop cunoasterea principalilor parametri ai amplificatoarelor operationale de uz general si însusirea metodelor de masurare a acestora. Exemplificarea se face pe amplificatorul operational integrat bA741. În timpul efectuarii lucrarii, nu trebuiesc depasite valorile maxime ale tensiunilor (de alimentare, de intrare în mod diferential, de intrare în mod comun) specifice amplificatorului operational studiat si care sunt prezentate în anexa. În cadrul lucrarii se arata cum pot fi masurati principalii parametri ai amplificatorului operational, fara a intra în detalii în privinta parametrilor mai putin importanti sau a celor care prezinta dificultati deosebite în masurare.

Principalii parametrii de regim dinamic ai amplificatorului operational (AO), sunt :

- amplificarea de mod diferential în bucla deschisa, , definita conform relatiei (1) pentru schema din fig.1.a, este dependenta de tensiunile de alimentare ale AO si de rezistenta de sarcina ; valorile tipice sunt de ordinul a 10¬5÷106 ; (1)

- impedanta de intrare diferentiala, , definita conform relatiei (.2) pentru fig.1.a : (2) si are valori de ordinul a câtorva zeci sau sute de kW ;

- impedanta de intrare de mod comun, , definita pentru o tensiune aplicata simultan pe cele doua intrari ale AO fata de masa are valori tipice foarte mari (zeci, sute de MW) ;

- factorul de rejectie a modului comun, , ce reprezinta o masura a contributiei tensiunii de mod comun de la intrare la tensiunea de iesire a AO (fig.1.b) ; are valori de 103÷105 ;

- impedanta de iesire a AO cu bucla deschisa, ; este de ordinul a câtorva zeci sau sute de W ;

- banda de trecere a AO, definita ca frecventa la care amplificarea diferentiala în bucla deschisa scade cu 3 db fata de valoarea ei în curent continuu ; este foarte mica, la bA741, circa 10Hz ;

Datorita nesimetriei schemei electronice a AO, caracteristica de transfer a acestuia nu trece prin originea axelor (fig.1.c) ; pentru caracterizarea abaterilor, se definesc :

- tensiunea de decalaj raportata la intrare, ;

- curentul de polarizare, , definit ca semisuma curentilor de intrare (fig.1.d) (3);

- curentul de decalaj, , definit ca diferenta dintre curentii de intrare, luat întotdeauna cu semnul + (4) ;

- derivele termice ale acestor trei marimi, adica variatiile lor determinate de modificarea temperaturii de lucru.

3. Parametrii circuitului de iesire al AO caracterizeaza disponibilitatile AO de a comanda o sarcina data :

- tensiunea maxima de iesire pentru semnal nedistorsionat, , definita prin caracteristica de transfer din fig.1.c ; depinde de tensiunile de alimentare ale AO si de sarcina ;

- viteza de variatie a tensiunii de iesire a AO, , masurata în V/ms, indica panta maxima a tensiunii de iesire în cazul excitatiei cu semnal mare la intrare si este determinata de banda de trecere a AO si de structura etajului final (fig.1.e) ; se foloseste relatia : (5) ;

- raspunsul tranzitoriu al AO, definit pentru un impuls de amplitudine mica, AO functionând pe o sarcina capacitiva, în montaj de repetor de tensiune ; este determinat de caracteristica de frecventa a AO ;