Если необходимо увеличить скорость нарастания и расширить полосу пропускания сигнала в инвертирующей схеме, то можно применить коррекцию подачей сигнала вперед. На рис. 7.4 показано, как включается цепь такой коррекции при использовании ИМС LM118 в качестве быстродействующего сумматора или интегратора. В этой схеме сигнал с суммирующей точки подается через цепь R4C1 на предоконечный каскад. Резисторы Rs- R7 выполняют две функции: они увеличивают рабочий

Рис. 7.3. Стандартная схема включения ИМС LMllS с единичным усилением.

i Баланс

Рис. 7.4. Коррекция ИМС LM118 подачей сигнала вперед, при которой усилитель имеет типичную скорость нарастания 120 В/мкс.

ТОК ВХОДНОГО каскада, повышая тем самым скорость нарастания, и, кроме того, обеспечивают настройку нуля усилителя. При увеличении скорости нарастания для перезаряда паразитной емкости нужен дополнительный ток. Неточное согласование внешних резисторов может вызвать большое напряжение сдвига, поэтому необходима его балансировка (настройка нуля). При напряжениях питания, отличающихся от номинального ±15 В, сопротивления резисторов R и R выбирают с таким расчетом, чтобы ток от вывода I к выводу 5 составлял приблизительно 500 мкА.

При использовании коррекции подачей сигнала вперед следует подбирать оптимальное для каждого случая сопротивление резистора R. Необходимо, чтобы сопротивление цепи выход усилителя - резистор обратной связи -цепь коррекции составляло в сумме около 124

8 кОм. Резистор в цепи коррекции необходим для ограничения полосы пропускания и предотвращения самовозбуждения во внутреннем контуре.

7.4. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

При проектировании измерительного усилителя с дифференциальным входом возникает ряд проблем, одной из которых является необходимость обеспечения хорошего подавления синфазных сигналов, а также высокого входного сопротивления. Широко применяемые схемы измерительных усилителей, построенные на двух или трех ОУ, имеют большое входное сопротивление, однако для

+ ISB

/2 А /к А IZk

f%u и /V.

. ВхоЗ 500

вход SOD v;;---р'

Рис. 7.5. Схема измерительного усилителя, не требующая очень точного согласования резисторов.

Ки -99l£!L. 1 5 <Rjf< 200 кОм.

получения в них высокого значения КОСС требуется точное согласование резисторов. Особенно жесткие требования налагаются на точность согласования при единичном коэффициенте усиления схемы, когда для получения КОСС 80 дБ требуется обеспечить согласование резисторов в пределах 0,01%.

На рис. 7.5 показана новая схема измерительного усилителя, не столь критичная к степени согласования резисторов. При /(о.с=1 эта схема обеспечивает нелинейность около 0,5%, КОСС 100 дБ и нестабильность усиления, не превышающую 1 % в диапазоне температур от

-55 до 125°С. Транзисторная пара Ту, Гг в этой схеме преобразует дифференциальное входное напряжение в дифференциальный выходной ток, протекающий в цепях коллекторов этих транзисторов, а LM118 преобразует этот дифференциальный ток в несимметричное выходное напряжение.

Хотя входной каскад работает без обратной связи, однако суммарные параметры схемы сравнимы с параметрами усилителей с ОС. Рабочая точка входного каскада, задаваемая источником тока Гз и Г4, мало изменя--ется при изменении дифференциального входного напряжения. Отклонение входного напряжения на всю шкалу изменяет рабочий ток не более чем на 207о номинального значения, следствием чего является очень хорошая .линейность преобразования напряжение - ток. Более того, крутизна преобразования входных транзисторов не .зависит от температуры, поскольку токи источников Гз и Г4 прямо пропорциональны абсолютной температуре. Основной вклад в нелинейность вносит конечное выходное сопротивление источников тока. Каскодное включение транзисторов Гз и Г4 обеспечивает линейность не хуже 0,1%.

7.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Интегральная микросхема LM118 - это монолитный операционный усилитель, имеющий быстродействие, на два порядка превышающее быстродействие ОУ общего применения. Высокое быстродействие делает эту ИМС особенно полезной там, где требуются малая динамическая погрешность наряду с малой погрешностью по по-постоянному току, т. е. в таких схемах, как цифро-аналоговые преобразователи, активные фильтры и усилители низких (звуковых) частот.

Проблем с использованием ИМС LM118 гораздо меньше, чем с ранее выпускавшимися быстродействующими усилителями. Внутренняя частотная коррекция, защита от перегрузок и широкий диапазон напряжений питания существенно упрощают его применение. Стандартность шестимасочного процесса производства этого ОУ позволяет надеяться, что скоро его будут выпускать многие фирмы, причем стоимость его снизится. И наконец, стандартная цоколевка LM118, выпускаемого в корпусе с восемью выводами, позволяет использовать его