меется синхронизирующий мультивибратор, генерирующий тре-гольные импульсы.

Описанная структура реализована в полупроводниковой ИС /Л-2900 (фирма Harris Semiconductor) с МОП-транзисторами if )Т иа одном кристалле. Этот усилитель наряду с отличными вход-ыми характеристиками (L/,. 50 мкВ, = 10 нА) имеет до-таточно высокое для ОУ общего применения быстродействие: час-ота л; 3 МГц, скорость нарастания и ж 2,5 В/мкс при козффи-1иенте усиления Ки = О- До появления ОУ тина -2900 диф-зеренциальные усилители с импульсной стабилизацией проектнро-)ались на обычных ОУ, интегральных коммутаторах и отдельных ЛОП-транзисторах [151. Однако болыиинство этих схем довольно ромоздки и сложны в управлении. Кроме того, их проектирование )бычно осложнялось проблемами устойчивости из-за использования юследователыюго соединения нескольких усилительных каскадов щ ОУ. По-вндимому, наиболее удачным является усилитель, описанный в работе [17], в котором использованы только три ОУ типа 140УД7 и пара дифференциальных каскадов па дополняющих БТ i получено =3 мкВ. а его дрейф 10~ мкВ С.

1.2.2. Входные токи, их температурный дрейф

и компенсация

Входные токи ОУ /.у, и 1 протекают через цепи источников входных сигналов, создавая разницу А{У паден1Й напряжений на их внутренних сопротивлениях Rn и Rr- = Kuin - /смЗга* Обозначим - /р/2, = + J,!2. Тогда U =

/см {Rr2-Rn) -i /р (R.- Rn).

Входные токи ОУ на БТ и их температурные зависимости в основном определяются величиной н тел1пературным лрейфом коэффициента передачи базового тока Р:

dT р dT dT р dT

где Др - технологический разброс р (Ар < р); /д ~ ток а цепн эмиттера БТ в ДК.

Температурная зависимость § обусловлена изменением времени жизни неосновных носителей в базе. Из практических соображений зависимость р от температуры аппроксимируют двумя прямыми в диапазоне отрицательных н положительных температур. Благодаря этому запись и расчет температурных дрейфов входных токов в ОУ на БТ упрощается:

dl, JdT ---- C[J, (при Т = 25 С)К dt/dT = С 1{/р (при Г=25 С)}, где

0,005 %/°С при Г>25С 0.015 %/С при Г<25 С.

в ОУ с ПТ на входе входные токи на несколько порядков меньше, однако их зависимость от телшературы гораздо сильнее. В ОУ используются обычно ПТ с р- -переходом, ток затвора которых определяется а основном обратносмеш,енными переходами. Для кремниевых транзисторов этот ток обусловлен в первую очередь термогенерацией в зоне пространственного заряда, пропорционального объему этой зоны, который в свою очередь, пропорционален корню квадратному из величины запирающего напряжения. Входной ГОК определяется из выражения

см CUVi 1/ ,

[-син

где / 1 - ток затвора, измеряемый в режиме короткого замыкания между стоком и истоком при некотором напряжении 1/ ц [18). Для идентичных ПТ в ДК разностный входной ток будет определяться рассогласованием величин

Согласно [61 входные токи ОУ с ПТ на входе удваиваются на каждые б С, реально же на каждые 10° С [6]:

/см - (/.м (7 = 25 С)} 27-35 С)/10 а

Подобную зависимость от температуры имеет и разностный ток. Уменьшение входного тока при низкой температуре обычно меньше ожидаемого нз-за утечек по корпусу Несмотря на то, что при высоких температурах входные токи в ОУ с ПТ на входе достигают значительной величины, они все же меньше, чем у большинства ОУ на БТ. Некоторые преимущества имеют только ОУ (например, 140УД6 и И0УД14) с супер-бета транзисторами на входе (биполярные транзисторы с р 10), когда требуется высокая стабильность входного тока в широком диапазоне температуры.

Уменьшение ошибки, вызванной входными токами ], /р, проще всего достичь выравниванием суммарных сопротивлений резисторов, подключенных ко входам Оу Такая компенсация входного тока удобна при постоянной величине резистора в цепи ОС. Если сопротивление R изменяется, требуется новое выравнивание, в противном случае компенсация нарушается. Для устранения этого недостатка для ОУ на БТ в инвертирующем включении применяется схема, показанная на рис. 1.17, а. В цепь инвертирующего входавключается БТ, который отличается по типу проводимости от транзисторов входного каскада ОУ. Регулировка тока /б, компенсирующего ток /их при любой величине R, обеспечивается потенциометром. Номинал R2 выбирается таким образом, чтобы входной ток ОУ лежал в диапазоне изменения базового тока транзистора при регулировке сопротивления потенциометра.

Одного транзистора достаточно для компенсации входного тока в инвертирующем включении ОУ благодаря тому, что напряжение инветнрующего входа близко к нулю. В неинвертирующем включении ОУ напряжение на неинвертирующем входе может изме-

яться в широком диапазоне, а эмиттериый ток компенсирующего занзистора должен оставаться постоянным. Схема, удовлетворяю-,ая этим требованиям, показана на рис 1 17, б. Транзисторы Tl Т2 образуют генератор гока, регулируемого резистором R4 Ге-ератор тока задает эмитгерный и, следовательно, базовый ток тран-tiCTopa ТЗ, компенснрующий ток неинвертирующего входа При спользований ОУ с р-п-р-траизисторами на входе чранзисгоры.

>

*ис ! !7, Компенсация входного тока ОУ в инвертирующем (а) и iicHiiBepTH-рующем (б) включениях

1-ТЗ должны быть п-р-я-типа. Для уменьшения температур-юго дрейфа входных токов необходимо использовать компенси- ующне транзисторы, имеющие идентичные со входными транэис-орами ОУ температурные характеристики. Однако самый очевидный пособ уменьшении влияния температурного дрейфа /р и /g вы!е-сает из характера нх температурной зависимости при низкой и вы-окой температурах. Как было показано выше, ОУ на БТ имеют ми-!имальпый дрейф при высокой температуре, а ОУ с ПТ на входе - три низкой температуре Это необходимо учитывать, выбирая тип ЭУ для той iWH иной аппаратуры либо искусственно создавая внеш-1ие условия для получения минимального дрейфа входного тока laHHoro ОУ.

1.2.3 Увеличение входного импеданса ОУ

Входное сопротивление ROV на БТ а неинвертирующем включении (не говоря об инвертирующем) не превышает 10 Ом Для Зольшниства применений ОУ этого достаточно. Однако в ряде случаев, например в измерительной технике, применяются датчики :игиалов с R 10- 10® Ом, Чтобы ОУ не влиял на работу таких датчиков, требуется применять дополнительные меры, описанные ниже.

Использование буферных входных каскадов на ПТ (рис. 1.18) ]]озволяет существенно увеличить R, хотя при этом возрастают ошибки lcM и Д/С(/. Для уменьшения этих ошибок необходимо, чтобы напряжения на резисторе R! а затвор-исток транзистора Т2