В настоящее время со.эдан ряд быстродействующих ОУ (табл. 5 4), отличающихся способом построения БЧ-канала. Например, ОУ КР140УД11 (рис. 5.16,1); выполнен по нланарно-эпитакспальной технологии с изоляцией р-п переходом, имсег скорость нарастания выходного напряжения 50 В/мкс и частоту единичного усиления 15 МГц. Широкополосность для этого ОУ - результат применения в схеме ВЧ-канала, по которому высокочастотные составляющие ч<обходят низксскоростной р-п-р транзистор. Кроме того, за счет оригинальной схемы ОУ отличается высокой стабильностью пара.метров во ь( ем диапазоне питающих напряжений ±5...±16 %. Этот ОУ построен по трехкаскадной схеме. Для увеличения входного сопротивления первый дифференциальный каскад построен на составных транзисторах по схеме общий коллектор - общий эмиттер (транзисторы VT8, VTIO, VT20, VT19). Для расщиренпя полосы усиления в эмиттеры его усилительных транзисторов VTIO и VT19 включены резисторы R7 н R13.

Быстродействующие усилители менее устойчивы по сравнению с универсальными ОУ, поэтому для предотвращения генерацитт в схеме необходимо уменьшить паразитную емкость между выходом ОУ и его инвертирующим входом. Для уменьшения указанной емкости применяют специальные внешние цепи коррекции (рис. 5.16, б, е), состав которых зависит от задачи, которую решает ОУ. Балансировка усилителя осуществляется включением переменного резистора между выводами 1 и 5. Транзисторы микросхемы, выполненные в спецпальттых карманах, изолированных слоем окиси кремния, имеют более высокочастотные свойства по сравнению с транзисторами, изолированными р-п-переходом. На рис. 5,17 приведена микросхема 154УД2, состоящая из дифференциального входного усилительного каскада, второго каскада на транзисторах, включенных по схеме Дар.1ингтоиа, и мощного выходного каскада. Повышение быстродей-сгрия ОУ до 75 В/мкс достигается в основном введением ВЧ канала со входа ОУ на базы транзисторов выходного каскада. Для исключения возбуждения на выходе в схему ОУ введены глубокая ООС и схема вг!утреннен частотпон коррекции, охватывающая второй каскад. Операционный усилитель типа 154УД2 имеет защиту от перегрузок по входу и выходу.

Рис. 5.17. Операционный усилитель 154УД2

Рис. 5.18 Операционный усилитель 154УДЗ

Дальнейшее повышенно скорости нарастания ОУ можно получить, если уменьшить число каскадов уси тения напряжения. Так, ОУ 154УДЗ (рис. 5.18) имеет один дифференциальный каскад усиления напряжения с эмиттерными резисторами для расширения кал диапазона допустимых входных сигналов, так и частотного диапазона. Одиокаскадиый ОУ имеет одтш изло.м частотной характеристики и представляет собой колебательное звено первого порядка, которое работает устойчиво без корректируюших элементов. Отсутствие емкости, а такл<е увеличение тока питания единственного каскада позволило повысить быстродействие ОУ 154УДЗ до 80 В/мкс.

Многие быстродейству. ощие ОУ строятся по биполярно-полевой схеме. Полевой входной каскад и.меет сверхвысокое входное сопротивление, но ток его питания можно выбрать а десятки раз большим, чем биполярного входного каскада. Отсюда получается много большая скорость перезаряда конденсатора коррекции АЧХ Ск.

На рис. 5.19 приведена схема включения биполярно-полевого ОУ КР544УД2. Входной каскад его построен на п-канальных ПТ с затворами, изолированными р-п переходами. Д.тя уменьшения в.ходпон емкости выходного каскада в схеме н.меется согласующий

НР54ЧУД1

л R л R

Рис. 5.19. Операционный усилитель КР544УД2

Рис. 5.20, Опграционный уснли-лнтель 140УД23

п-каиалы1ый полевой транзистор, что позволяет увеличить скорость нарастания выходного напряжения до 20 В/мкс.

Еще одним вариантом биполярно-полсзой схемы с п-канальнымн транзисторами на входе является ОУ КР574УДЕ За нсклкзчеиием типа проводимости входных МОП-транзисторов, здесь в основном повторена принципиальная схема ОУ КР544УД1 (см. рис. 5.7). Однако применение высококачественных п-каиальных транзисторов на входе ОУ повышает скорость нарастания выходного напря/ксния до 50 В/мкс. На рис. 5.20 приведена микросхема быстродействующего ОУ 140УД23, выполненного по комбинированной биполярно-полевой технологии. Полевые транзисторы размещены по всей площади кристалла. В схеме широко используются многоколлекторные биполярные и многоистоковые полевые транзисторы, которые определяют работу микросхемы по постоянному току.

5.2.5. Микромощные и регулируемые операционные усилители

Для применения в аппаратуре, работающей в режиме ожидания (часто с автономным питанием), требуются ОУ, потребляющие малую мощность от источника питания. На рис. 5,21 приведена схема включения ОУ типа К1423УД1, предназначенного для работы в устройствах с ограниченной .мощностью потребления, для построения высокочувствительных фотоприемных устройств, добротных фильтров, устройств выборки и хранения и др.

Микросхема может работать в диапазоне напряжений источников питания ±0,9...±8 В, пли 1,8...16 В, при этом максимальное выходное напряжение составляет 0,9 U,in, Режтт.м работы микросхемы может изменяться путем изменения не только напряжения питания, но и тока регулирования. Ток регулирования устанавливает рабочий режи-м внутреннего стабилизатора, который, в свою очередь, поддерживает рабочие потенциалы транзисторов усилителя. В табл. 5.5 приведены параметры ОУ в различных режимах.

Операционный усилитель типа К140УД12 может работать как микро.мощный и как ОУ общего назначения. Усилитель предназначен для работы в широком диапазоне питающих напряжений ±1,2... ..,±18 В и построен по двухкаскадной схе.ме. Скорректирована АЧХ одним внутренним Тчонденсаторсм. Предусмотрена защита выходного каскада от перегрузки, а также защита от трнггериого режима. Основное отличие этого усилителя заключается в том, что режим внутреннего стабилизатора-регулятора, который ~ определяет всю работу ОУ по посто- янному току, задается извне. Выбором тока смещения стабилизатора-регулятора можно изменять ток по- - требления ОУ от 1 мкА до параметров, свойственных уни.версальным ОУ общего применения. На рис, 5,22, а-г показаны схемы, которые иллюстрируют способы задания тока стабилизатора-регулятора. Параметры ОУ

при различных токах смещения прп- Рис, 5,21. Операционный ведены в табл. 5.5. усттлитель К1423УД1

К1¥23УД1