Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

10.2. A VALÓSÁGOS MŰVELETI ERŐSÍTŐ PARAMÉTEREI 197
I B2= I B -I off /2
R 1
R 3
I B1= I B +I off /2
R 2
A
U off
u ki
10.14. ábra. A fázisfordító alapkapcsolás egyenáramú modellje.
A kapcsolás egyenáramú vizsgálata, munkapontbeállítás. A műveleti erősítő munkapontbeállítása
során az a feladat, hogy meghatározzuk a műveleti erősítő kimenetén megjelenő U ki0 egyenfeszültség
értékét akkor, ha a bemenetre nulla egyenfeszültséget kapcsolunk. Az ideális műveleti erősítő
kimenetén ilyen esetben nulla feszültség jelenne meg, tehát most azt vizsgáljuk, hogy a nem ideális
paraméterek (U off , I B és I off ) következtében a kimeneten mekkora hibafeszültség jelenik meg. A
10.13. ábrán megadott kapcsolási elrendezés egyenáramú modellje a 10.14. ábrán látható.
Az áramköri modellt egyszerűen úgy hoztuk létre, hogy az eredeti kapcsolásban szereplő műveleti
erősítő helyére tettük a 10.9. ábrán látható egyenáramú modellt. Mivel a műveleti erősítő minden más
paraméterét ideálisnak tekinthetjük, a 10.14. ábrán szereplő műveleti erősítő ideális, ezért a kimeneti
(U ki0 ) feszültség kiszámításához nincs szükség másra, mint egy három független generátorral meghajtott
egyszerű lineáris áramkör analízisére. Ilyen esetekben a szuperpozíció tételét lehet alkalmazni,
azaz az egyes források hatását külön-külön lehet meghatározni.
Először gondolatban tegyünk szakadást a két áramgenerátor helyére, és határozzuk meg az (U off )
offset feszültség hatására keletkező kimenő jel értékét. Egyszerűen belátható, hogy ez az
(
U off 1+ R )
2
(10.20)
R 1
kifejezéssel határozható meg. Tegyünk ezután rövidzárat a feszültséggenerátor helyére, valamint szakadást
a felső áramgenerátor helyére, és vizsgáljuk meg az alsó (I B + I off
2
) áramú áramgenerátor által
létrehozott jelet a kimeneten, ami a
(
− I B + I (
off
)R 3 1+ R )
2
(10.21)
2 R 1
egyenletből számítható. Végül tegyünk ezután rövidzárat a feszültséggenerátor helyére, valamint szakadást
az alsó áramgenerátor helyére, és vizsgáljuk meg a felső (I B − I off
2
) áramú áramgenerátor által
létrehozott jelet a kimeneten, ami pedig az
(
I B − I )
off
R 2 (10.22)
2
egyenlettel adható meg. Ebből az eredő kimeneti hibafeszültségre az
(
U ki0 = U off 1+ R ) (
2
− I B + I (
off
)R 3 1+ R )
2
+
R 1 2 R 1
(
= U off 1+ R ) [ (
2
+I B R 2 −R 3 1+ R )]
2
− I off
R 1 R 1 2
(
I B − I off
2
)
R 2 =
[R 2 +R 3
(
1+ R 2
R 1
)]
, R be ,A ⇒ ∞
(10.23)