с быстрым установлением, так как такой ОУ широко используется в преобразователях. Для многих схем преобразователей можно использовать и ОУ общего применения; однако там, где требуются высокие быстродействие и точность, большинство выпускаемых операционных усилителей не отвечают требованиям разработчиков схем. В ответ на критичные требования ко времени установления и был создан ОУ 1324.

Интегральная микросхема 1324 имеет высокую скорость нарастания сигнала и довольно широкую полосу пропускания, что, однако, является необходимым, но недостаточным свойством схем, имеющих малое время установления. Помимо этого, АЧХ операционного усилителя должна иметь вид плавно спадающей кривой с наклоном 6 дБ/октаву, чтобы не допустить неправильного чередования полюсов и нулей передаточной функции, которое может проявиться в виде большой остаточной ошибки во временной области. Чтобы свести до минимума этот эффект, затухание регулируют, включая одиночные каскады усиления по схеме интегратора Миллера.

В усилителе использован входной каскад нового типа с высокой отдачей по току, что обеспечивает высокую скорость нарастания. В цепи прохождения высокочастотных составляющих сигнала используются только п-р-п транзисторы. Трудности, вызываемые плохой частотной характеристикой каскадов на боковых р-п-р транзисторах, преодолены за счет введения в схему параллельного канала. В выходной каскад введена уникальная схема смещения, поддерживающая п-р-п транзисторы выходного каскада с дополнительной симметрией в проводящем состоянии при отрицательных напряжениях на входе усилителя. Это обеспечивает низкое выходное сопротивление усилителя, поскольку выходное сопротивление нижнего по схеме выходного повторителя на р-п-р транзисторах велико, и он не может работать на большую емкостную нагрузку, если при этом требуется большая полоса пропускания.

На рис. 6.3 показана упрощенная принципиальная схема ОУ 1324. Подробное рассмотрение этой схемы показывает, что цепь прохождения входного тока усилителя содержит большое число транзисторов и резисторов. В том случае, если топологическая разводка схемы на кристалле ИМС будет выполнена недостаточно тщательно, эта цепь может серьезно ухудшить температурный

Рис. 6.3. Упрощенная принципиальная схема.ОУ 1324.

коэффициент напряжения сдвига и вызвать появление теплового хвоста , увеличивающего время установления.

Тепловой хвост и другие виды затягивания переходного процесса являются основной проблемой при проектировании ОУ с быстрым установлением. Многие усилители с быстрым установлением в зоне 0,17о имеют амплитуду хвоста до 0,05% конечного значения сигнала что делает эти усилители непригодными для схем обработки сигнала с высокой точностью. На рис. 6.4 показана типичная ошибка установления, вызванная затягиванием переходного процесса, имеющим вид длинного хвоста .

Обычно в усилителях с быстрым установлением сложно получить большой коэффициент усиления без ОС, так как трудно обес-

8-293

Оишбна. установлена^

Рис. 6-4. Типичный затянутый -переходный процесс в ОУ, имеющий вид длинного хвоста .

113.

печить гладкую частотную характеристику в области низких частот. В усилителе типа 1324 это достигается за счет того, что в нем имеется входной каскад с большим усилением по току, а усиление по напряжению осуществляется отдельным каскадом. Усилитель с большим коэффициентом усиления обладает тем преимуществом, что в случае, когда от схемы требуется точность свыше €,01%, ошибка, вносимая конечным значением коэффициента усиления, будет незначительной. Для неинверти-рующих схем высокой точности существенно обеспечить хорошее подавление синфазного сигнала. Это достигается использованием на входе балансного каскада.

.3. ИЗБРАННЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Операционный усилитель с быстрым установлением типа 1324 почти во всех случаях может заменить гибридные, собранные на дискретных компонентах или монолитные ОУ другого типа; при этом параметры системы будут лучше, чем при использовании ИМС 715, 2525 или .других типов. Быстрое установление сигнала на выходе ИМС 1324 в пределах 0,01% конечного значения, ее превосходная стабильность по сдвигу и большой коэффициент усиления без ОС позволяют с большим успехом использовать данную микросхему в системах, имеющих точность не менее 12 двоичных разрядов и требующих при этом быстрого установления. В следующих параграфах обсуждаются некоторые применения ИМС 1324 *.

.4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТОК - НАПРЯЖЕНИЕ

Часто в системе 12-разрядного цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) возникает необходимость преобразовать выходной ток ЦАП в напряжение. Промышленность выпускает дешевые цифро-аналоговые преобразователи с токовым выходом и установлением выхода в пределах 1/2 младшего значащего разряда за время существенно меньше 1 мкс, однако варианты этих ИМС с выходом по напряжению обычно отрабатывают сигнал очень медленно, а их стоимость высока. Используя ИМС

* Нии^е обсуи^даются сверхбыстродействующие цифро-аналоговые преобразователи, предназначенные для применения в аналого-цифровых преобразователях. - Прим. ред.