Эту функцшо обычно аппроксимируют:

К(Р) = -

(6.28)

1 + Тр-

В точностных расчетах вместо структурной схемы усилителя (рис. 6.7) целесообразнее использовать схемы замещения (рис. 6.8, а или 6). В случае нелинейных входной цепи и цепи обратной связи предпочтительнее схема

I ..

СпераитниыО уситтт

Рис- 6.8. Эквивалентная схема операционного усилителя с генератором на- пряжения дрейфа:

а - во входных цехЛх; б - включенным на выходе

рис. 6.8, б, в которой источник напряжения, моделирующий дрейф нуля, включен на выходе ОУ, что более точно отражает физические гфоцессы усилителя. Параметры tp, е, г, R, Ко, Т схемы замещения ОУ являются случайными величинами. Величина ~ переменная, зависит от входного напряжения выходного наскада, но в практических расчетах допустимо принять

const.

Передаточная функция (6.28) является характеристикой инерционности усилителя только в определенных условиях, а именно, при сравнительно медленно меняющемся входном и выходном сигналах решающего блока, реализованного на базе ОУ. При больших частотах в выходном сигнале образуются нелинейные искажения вследствие ограниченной мощности усилителя. Показанный на рис. 6.9 график определяет область работы без нелинейных искажений инвертора, реализованного на базе операционного усилителя типа УУ-2, на вход которого подается синусоидальный сигнал с частотой 0) = 2я/ и амплитудой А. В паспортных данных операционных усилителей инерционность обычно характеризуют амплитудно-частотной характеристикой, с помощью которой можно получить приближенное значение коэффициентов передаточ-ных функций.

Смещение нуля выходного сигнала усилителя вызывается дрейфом и шумом ламп, транзисторов, резисторов, конденсаторов, модуляторов, а также паразитными наводками. Напряжение дрейфа нуля усилителя, которое зави-

£0 30 .нГи.

Рис. 6.9. Область линейности инвертора с усилителем УУ-2 при синусоидальном входном сигнале.

сит от цепей обратной связи и входных цепей, приводят ко входу последнего для удобства характеристики дрейфа. Процедура такого приведения с помощью схемы замещения (рис. 6.8, б) состоит в следующем. При входных и выходных сигналах решающего блока, частота изменения которых невелика (это условие дает возможность в первом приближении пренебречь влиянием инерционности усилителя на точность последующего расчета), составляется система уравнений для схемы рис. 6.8, б при цр = О, i? = О, 2= оо. Для упрощения выкладок можно принимать идеальными операционные элементы входных цепей и цепей обратных связей. Эти цепи с целью конкретизации можно представить двухполюсниками с операторными сопротивлениями Zi{p) и (р), t-й входной цепи и цепи обратной связи решающего блока. Система уравнений для схемы рис. 6.8, б при принятых предположениях

1=1 £=1

. (/) = -оГе (р) + е о(р)],

2о.с(Р)

Отсюда

вых (Р) = - 5] вх I (Р) - др 5 fpl (Р) I -И-+ Ч

где

2о.о(Р)

f i(p)=

Ыр)

2о.с(Р).

Полагая в (6.29) вых (Р) = вых. др* Bxt(P)~(*> получают зависимость для условной величины от сигнала е др нестабильности нулевого уровня, измеренного на выходе решающего блока:

вых. др №~ п

2V(p) + i

с целью упрощения вычислений при получении приведенного ко входу ОУ напряжения дрейфа этот усилитель включают в схему инвертора. При этом в выражении (6.29) i = 1, = Zi = R.

В справочных данных по операционным усилителям иногда приводят несколько составляющих приведенного ко входу дрейфа нуля выходного сигнала: временной дрейф - приведенное ко входу изменение выходного сигнала решающего блока во времени при нулевых входны.у сигналах и постоянных условиях работы (напряжение питания, температура и т.д.); температурный дрейф - изменение выходного сигнала, обусловленное изменением

* Усилители ламповые, ** Усилители полупроводниковые.

Примечание. Температурный дрейф, mkB/oCs У-6 - 15; У-9 - 5; усилитель АВК-- 1; УВТ - 0,42; УСТ - 20.