Выберите режим тестирования:
Тренировка
Без лимита времени на прохождение. Будут показаны правильные ответы после завершения теста.
Экзамен
Ограничение времени 15 минут, после чего тест завершается. При успешной сдаче получаете PDF сертификат.
Небольшой тест для проверки теоретических знаний и практических навыков по теме операционных усилителей. Вопросы охватывают устройство ОУ, идеальные допущения, схемы с обратной связью, интеграторы и дифференциаторы, основные параметры микросхем.
Кому полезен материал
- студентам электротехнических и электронных специальностей;
- преподавателям и методистам для быстрой диагностики;
- инженерам младшего звена для повторения основ аналоговой схемотехники;
- подготовка к лабораторным работам и практическим занятиям.
Как устроен тест
- 20 вопросов в одном блоке;
- четыре варианта ответа на вопрос;
- режим тренировка без таймера и режим экзамен с ограничением времени;
- каждый правильный ответ равен 5 процентов, максимум 100 процентов;
- в режиме экзамен доступна генерация именного PDF сертификата.
Что проверяется
- устройство и допущения идеального ОУ;
- формулы усиления инвертирующих и неинвертирующих схем;
- понятие виртуального короткого и виртуального разрыва;
- расчёт выходных напряжений в сумматорах, интеграторах и дифференциаторах;
- параметры CMRR, GBW, slew rate и их влияние на поведение схем;
- ограничения по питанию, насыщение, особенности rail to rail;
- различие ОУ и компаратора, влияние обратной связи на устойчивость.
Справочные таблицы
Основные формулы и определения
| Формула или термин | Описание |
|---|---|
| Закон Ома | U = I · R, связь напряжения, тока и сопротивления |
| Инвертирующий усилитель | Av = −Rf / Rin, выход в инверсии относительно входа |
| Неинвертирующий усилитель | Av = 1 + Rf / Rin, высокий входной импеданс |
| Интегратор | конденсатор в обратной связи, Vout пропорционально минус интегралу Vin по времени |
| Дифференциатор | конденсатор на входе, Vout пропорционально производной Vin по времени |
Ключевые параметры
| Параметр | Пояснение |
|---|---|
| CMRR | отношение дифференциального усиления к усилению по общему режиму, типично 60–140 дБ |
| GBW | произведение усиления в замкнутой петле и полосы пропускания, важен для работы на высоких частотах |
| Slew rate | максимальная скорость изменения выходного напряжения, V/μs |
| Входное смещение | небольшое постоянное напряжение на входе, корректируемое для уменьшения ошибки |
| Входной ток | ток утечки на входах, влияет на точность при больших сопротивлениях |
Шаблон решения типовой задачи
- определить тип схемы и отметить входы и выходы;
- выбрать направления токов и обозначить полюса;
- применить виртуальное равенство для схем с отрицательной обратной связью;
- записать падения напряжений через I · R и составить уравнения;
- решить систему уравнений и проверить результат на насыщение и соответствие питанию.
Частые ошибки и советы: нельзя забывать учитывать диапазон питания, иначе результат насыщается; перед подстановкой проверьте знаки и направление обхода контура; при анализе сигналов высокой частоты учитывайте GBW и slew rate; в реальных схемах учитывайте паразитные элементы и неточности компонентов; для уменьшения дрейфа используйте регулировку смещения и балансирующие резисторы.
Рекомендации для подготовки
- повторите допущения идеального ОУ и понятия виртуального короткого и разрыва;
- решите примеры инвертирующих и неинвертирующих схем с разными сопротивлениями;
- потренируйтесь в проектировании интеграторов и дифференциаторов, смотрите влияние частоты;
- читайте документацию популярных микросхем, сравнивайте реальные параметры с идеализированными;
- выполняйте лабораторные работы с осциллографом для проверки временных характеристик.
Список литературы
- Буханов И. П. Аналоговая электроника, учебное пособие
- Петров А. В. Операционные усилители и их применение, практическое руководство
- Смирнов Н. С. Практические примеры схем с операционными усилителями
- Иванов Д. М. Основы аналоговой схемотехники
- Даташиты производителей чипов, разделы технических характеристик и типовые включения
