Makromodele i liniowy szerokopasmowy schemat zastępczy wzmacniacza operacyjnego

• Autorzy: Wiśniewski J. , Mróz P.

Warianty tytułu

EN

Macromodels and the linear AC wideband equivalent circuit of operational amplifier

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaproponowano nowe makromodele i liczalny liniowy obwodowy zmiennoprądowy szerokopasmowy schemat zastępczy wzmacniacza operacyjnego, uwzględniające występowanie, w realnym wzmacniaczu napięcia różnicowego, jego niepożądaną właściwość wzmacniania napięcia współbieżnego (w przybliżeniu równego, co do wartości) dla obydwóch jego zacisków (końcówek) wejściowych. Tę niepożądaną właściwość wzmacniacza różnicowego wyraża współczynnik tłumienia napięcia współbieżnego CMRR (ang. Common Mode Rejection Ratio), będący stosunkiem wzmocnienia różnicowego do wzmocnienia współbieżnego. Proponowany schemat zastępczy odwzorowuje częstotliwościowe zależności zarówno wzmocnienia napięcia różnicowego Kr jak i współczynnika tłumienia napięcia współbieżnego CMRR dla otwartej pętli sprzężenia zwrotnego. W pracy przedstawiono także wyniki analizy komputerowej wzmocnienia napięciowego w zależności od częstotliwości dla wtórnika napięcia (tzw. bufora napięciowego), zbudowanego z użyciem wzmacniacza operacyjnego LM741A.

EN

In this article have been proposed - by the author - a new macromodels (Fig. 2) and linear AC wideband equivalent circuit (diagram, Fig. 3) at alternating current of operational amplifier which take account the existence in the real differential voltage amplifier the undesirable property to gain common voltage (approximately equal to values) for both its input terminals. This undesirable property of the differential amplifier expresses CMRR coefficient which is the ratio of differential voltage gain to common mode voltage gain. The proposed equivalent circuit imitates the frequency dependence of both differential voltage gain Kr and CMRR coefficient for the open-loop feedback of operational amplifier. The results of the computer analysis of the voltage gain and its phase depending on the frequency of the voltage follower, built using the operational amplifier LM741A, are introduced (Fig. 4).

Słowa kluczowe

PL

układy scalone; modelowanie przyrządów półprzewodnikowych; wzmacniacze operacyjne

EN

integrated circuits; modeling semiconductor devices; operational amplifiers

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 1
• Strony: 78--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., wykr.

Twórcy

autor

Wiśniewski J.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Informatyki i Elektroniki, Zielona Góra

autor

Mróz P.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Informatyki i Elektroniki, Zielona Góra

Bibliografia

• [1] Brinson M. E., Faulkner D. J.: New approaches to measurement of op amp. common - mode rejection ratio in the frequency domain, IEE Proceedings - Circuits Devices and Systems, vol. 142, No. 4, Aug. 1995, pp. 247-253.
• [2] Bryant J. M.: Simple Op Amp Measurements. Analog Dialogue 45-04, April 2011, pp. 2-3. online: www.analog.com/library/analogDialogue/archives//45-04/op_amp_measurements.html.
• [3] Kitchin Ch., Counts L.: Wzmacniacze operacyjne i pomiarowe-przewodnik projektanta, BTC, Legionowo 2009, ss. 100-180.
• [4] Linear ICs Data Book, 2010/2011, Thomson Semiconductors.
• [5] MicroCap 10.0.6.0/evaluation/student version, online: www.spectrum-soft.com/demoform.shtm
• [6] Operational Amplifier Common-Mode Rejection Ratio, M-42, Tutorial, Analog Devices, Copyright 2009, online: www.analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-042.pdf.
• [7] Pallas-Areny R., Webster J. G.: Common mode rejection ratio in differential amplifiers, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 40, June 1991, pp. 669-676.
• [8] Pintelon R., Vandersteken G., Locht L., Rolain Y., Schoukens J.: Experimental Characterization of Operational Amplifiers: A system Identification Approach - Part I: Theory and Simulations, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 53, No. 2, June 2004, pp. 854-862.
• [9] Połonnikow D. J.: Wzmacniacze operacyjne - teoria i projektowanie, WNT, Warszawa 1987, ss. 18-19.
• [10] Ramey R. L., White E. J.: Zastosowanie macierzy w maszynowej analizie układów Elektronicznych, PWN, Warszawa 1974, ss. 228-250.
• [11] Sansen W., Steyaert M., Vandeloo P.: Measurement of Operational Amplifier characteristics in the frequency domain, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. IM-34, No.1, March 1985, pp. 59-64. Application Note 551.1, Nov. 1996.
• [12] The Linear Control Circuits Data Book for design Engineers. Copyright 2011-By Texas Instruments Incorporated.
• [13] Wiśniewski J.: Układ do pomiaru tłumienia napięcia współbieżnego (CMRR) precyzyjnych komparatorów napięcia typu LM111, Pomiary-Automatyka-Kontrola, Nr 10/2010, ss. 1238-1242.
• [14] Wiśniewski J.: Układ do pomiaru tłumienia napięcia współbieżnego (CMRR) wzmacniaczy operacyjnych, Elektronika, Nr 10/2008, ss. 144-148.
• [15] Wiśniewski J.: Układ do pomiaru zespolonego wzmocnienia napięcia różnicowego wzmacniaczy operacyjnych, Elektronika, Nr 10/2010, ss. 165-168.
• [16] Zhou J., Liu J.: On the measurement of common - mode rejection ratio, IEEE Transactions on Circuits and Systems, vol. 52, No.1, Jan. 2005, pp. 49-53.