синфазный сигнал что это

Синфазный сигнал

Синфазный сигнал — составляющая аналогового сигнала, присутствующая с одним знаком, амплитудой и фазой на всех рассматриваемых выводах. В электронике, где сигнал передаётся с использованием напряжения, синфазный сигнал определяется обычно как полусумма напряжений [1] :

Синфазный сигнал можно рассчитать зная величину дифференциального сигнала и величину аналогового сигнала на одном из выводов:

Синфазный сигнал в системах связи

Синфазный сигнал в дифференциальных усилителях

Дифференциальный усилитель — электронное устройство, призванное усилить дифференциальный сигнал. Однако из-за нелинейности входных цепей [4] часть входного синфазного напряжения также усиливается. Степень подавления входного синфазного напряжения называется коэффициентом ослабления синфазного сигнала (КОСС), он нормируется и обычно выражается в децибелах напряжения. Так для операционных усилителей общего применения КОСС составляет порядка 65…100 дБ.

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Синфазный сигнал» в других словарях:

синфазный сигнал — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN in phase signal … Справочник технического переводчика

синфазный сигнал — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas

синфазный сигнал — sinfazinis signalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. equiphase signal vok. gleichphasiges Signal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Fizikos terminų žodynas

Ферритовый фильтр — Ферритовые фильтры Цилиндрический съемный ферритовый фильтр … Википедия

Gleichphasensignal — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas

equiphase signal — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas

in-phase signal — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas

signal en phase — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas

sinfazinis signalas — statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas

equiphase signal — sinfazinis signalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. equiphase signal vok. gleichphasiges Signal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Fizikos terminų žodynas

Источник

Термины: Сигналы синфазный и противофазный (дифференциальный)

При описании распространения сигнала или помехи в электропроводной среде часто употребляются термины синфазный (СФ) и противофазный (ПФ). Эти термины употребляются тогда, когда в рассматриваемой системе есть две точки (два полюса) приложения сигнала (помехи): условно X и Y, как показано на рисунке. СФ сигнал действует с одной и той же фазой на точки X и Y приложения сигнала относительно условного нуля или некой третьей опорной или общей точки. ПФ сигнал действует с противоположной фазой (противоположным знаком) на точки X и Y приложения сигнала относительно внешней среды. Поэтому, противофазный сигнал также часто называют дифференциальным, подразумевая его «разностную» сущность.

При рассмотрении напряжений в рассматриваемых точках электропроводной среды помеха приложена синфазно, а полезный сигнал – противофазно, как это бывает в случае дифференциальных или симметричных цепей.

Некоторые функциональные узлы электрических схем (например дифференциальный приёмник сигнала, трансформатор, схемы гальваноразвязки на разных физических принципах) могут подавлять синфазный сигнал, а пропускать противофазный. В противоположность этому: линейные мостовые балансные схемы способны значительно скомпенсировать противофазный сигнал по отношению к синфазному.

Ярким примером раздельной аналоговой обработки синфазной и противофазной составляющих сигнала является стандартная схема гальваноразвязки Ethernet, в которой прослеживаются разные пути распространения СФ и ПФ сигналов.

При анализе дифференциальных электрических цепей обычно рассматривают две эквивалентные электрические схемы: для СФ и ПФ сигналов раздельно, подразумевая линейное разложение сигнала на эти две составляющие (0,5*(Х + Y) и X-Y, соответственно, если X и Y – это фазные напряжения, как показано на рисунке выше). Как следствие этого анализа, в частности, возникает необходимость описания электрических свойств дифференциального входа или дифференциального выхода для СФ и ПФ сигналов отдельно: диапазона, входного или выходного сопротивления, характеристик пропускания или подавления на определённых частотах и т.д. С этой точки зрения, мгновенные значения СФ и ПФ сигналов дифференциальной или симметричной цепей можно рассматривать как две координаты при описании мгновенного состояния физического сигнала в двумерном пространстве.

Использование терминов

Термины используются при описании свойств дифференциального входа, например, в документации следующих измерительных модулей АЦП, имеющих дифференциальные входы:

Разрядность: 14 бит
Частота преобразования 400 кГц суммарно
Каналов: 16 дифференциальных/ 32 с общей землей
Диапазоны: ±0,15 В…±10 В

Модуль АЦП универсальный
16/32 каналов, 14 бит, 400 кГц

LTR11

Разрядность: 24 бита
Частота преобразования до 78 кГц на канал
Каналов: 8 для ICP-датчиков
Питание датчиков: источник тока 2,86 / 10 мА

Модуль АЦП для ICP датчиков
8 каналов, 24 бит, 78 кГц

LTR25

Разрядность: 24 бита
Частота преобразования до 117 кГц на канал
Каналов: 4 дифференциальных + 4 для ICP-датчиков или тензорезисторов
Диапазоны: ±2 В…±10 В

Модуль АЦП универсальный
4 канала, 24 бит, 117 кГц

LTR24

АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
±0,2 В…10 В; 2 МГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
Цифровые входы/выходы:
17/16, ТТЛ 5 В
Интерфейс: USB 2.0 (high-speed), Ethernet (100 Мбит)
Гальваническая развязка.

Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, USB, Ethernet

E-502

АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
±0,2 В…10 В; 2 МГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
Цифровые входы/выходы:
18/16 TTL 5 В
Интерфейс: PCI Express

Плата АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, PCI Express

L-502

АЦП: 14 бит; 16/32 каналов;
±0,15 В…10 В; 200 кГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 200 кГц
Цифровые входы/выходы:
16/16 TTL 5 В
Интерфейс: USB 2.0

Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 14 бит, 200 кГц, USB

E14-140M

АЦП: 14 бит; 16/32 каналов;
±0,156 В…10 В; 400 кГц
ЦАП: 12 бит; 2 канала; ±5 В; 8 мкс
Цифровые входы/выходы:
16/16 TTL 5 В
Интерфейс: USB 2.0

Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 14 бит, 400 кГц, USB

Источник

Понятие I/Q сигналов и квадратурной модуляции

Узнайте об «I/Q» сигналах, о том, как они используются, и чем они полезны в радиочастотных системах.

Данная глава не будет полной без статьи о квадратурной демодуляции. Однако, прежде чем мы рассмотрим квадратурную демодуляцию, нам нужно хотя бы кратко обсудить квадратурную модуляцию. А прежде чем мы обсудим квадратурную модуляцию, нам нужно узнать об I/Q сигналах.

Синфазный и квадратурный

Термин «I/Q» является аббревиатурой от «in-phase» (синфазный) и «quadrature» (квадратурный). К сожалению, уже здесь у нас проблема с терминологией. Прежде всего, «синфазный» и «квадратурный» сами по себе не имеют никакого значения; фаза является относительной, и что-то может быть «в фазе» или «не в фазе» относительно другого сигнала или установленной опорной точки. Кроме того, теперь у нас есть слово «квадратурный», применяемое как к сигналу, так и к способам модуляции/демодуляции, связанным с этим сигналом.

В любом случае «синфазный» и «квадратурный» относятся к двум синусоидам, которые имеют одинаковую частоту и сдвиг по фазе 90°. По соглашению, I-сигнал является сигналом косинусоиды, а Q-сигнал представляет собой сигнал синусоиды. Как вы знаете, волна синусоиды (без какой-либо дополнительной фазы) сдвинута относительно волны косинусоиды на 90°. Другой способ выразить это состоит в том, что сигналы синусоиды и косинусоиды являются квадратурными сигналами.

Первое, что нужно знать об I/Q сигналах, заключается в том, что они всегда модулируются по амплитуде, а не по частоте или фазе. Однако амплитудная I/Q модуляция отличается от способа амплитудной модуляции, обсуждаемой в главе 4: в I/Q модуляторе сигналы, которые модулируют I/Q синусоиды, не смещаются по напряжению, поэтому они всегда положительны. Другими словами, I/Q модуляция включает в себя умножение I/Q сигналов на модулирующие сигналы, которые могут иметь отрицательные значения напряжения, и, следовательно, «амплитудная» модуляция может привести к фазовому сдвигу на 180°. Позже мы рассмотрим эту проблему подробнее.

Так в чем преимущество двух модулированных по амплитуде синусоид, которые имеют расхождение по фазе 90°? Почему так широко распространены I/Q модуляция и демодуляция? Читайте дальше.

Суммирование I и Q

Сигналы I и Q сами по себе не очень интересны. Интересное происходит при сложении осциллограмм сигналов I и Q. Оказывается, что любая форма модуляции может быть выполнена просто путем изменения амплитуды (только амплитуды) сигналов I и Q, а затем их суммирования.

Если вы возьмете сигналы I и Q равной амплитуды и сложите их, результатом будет синусоида с фазой, которая находится точно между фазой сигнала I и фазой сигнала Q.

Сложение сигналов I и Q

Другими словами, если вы считаете, что фаза сигнала I равна 0°, а фаза сигнала Q равна 90°, то сигнал после складывания будет иметь фазу 45°. Если вы хотите использовать эти I и Q сигналы для создания амплитудно-модулированного сигнала, вам необходима просто модулировать по амплитуде отдельные сигналы I и Q. Очевидно, сигнал будет увеличиваться или уменьшаться по амплитуде, если он создается путем сложения двух сигналов, которые одновременно увеличиваются или уменьшаются по амплитуде. Тем не менее, вы должны быть уверены, что амплитудная модуляция, применяемая к сигналу I, идентична амплитудной модуляции, применяемой к сигналу Q, потому что, если они не будут идентичны, вы получите фазовый сдвиг. А это приводит нас к следующему свойству I/Q сигналов.

От амплитуды к фазе

Фазовая модуляция (в форме фазовой манипуляции) является важной технологией в современных радиочастотных системах, и она может быть реализована путем изменения амплитуды сигналов I/Q. Рассмотрим следующие диаграммы:

Реализация фазовой манипуляции с помощью I/Q сигналов Реализация фазовой манипуляции с помощью I/Q сигналов

Как вы можете видеть, увеличение амплитуды одного из сигналов относительно другого приводит к смещению результирующего сигнала по фазе в сторону сигнала с более высокой амплитудой. И это интуитивно понятно: если вы устранили, например, Q-сигнал, то сигнал, полученный в результате сложения, будет полностью сдвинут на фазу I-сигнала, потому что (очевидно) добавление I-сигнала к нулю приведет к тому, что сигнал сложения будет идентичен I-сигналу.

Из приведенного выше обсуждения видно, что I/Q сигналы могут использоваться только для сдвига сигнала на 90° (т.е. 45° в каждом направлении): если амплитуда Q-сигнала уменьшается до нуля, результирующий сигнал смещается до фазы I-сигнала; если амплитуда I-сигнала уменьшается до нуля, результирующий сигнал смещается до фазы Q-сигнала. Как же тогда мы могли бы использовать I/Q сигналы для получения (например) квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), которая использует значения фазы, охватывающие диапазон 270°? Обсудим это в следующем разделе.

Квадратурная модуляция

Термин «квадратурная модуляция» относится к модуляции, которая основана на суммировании двух сигналов, которые находятся в квадратуре. Другими словами, это модуляция на основе I/Q сигналов. В качестве примера того, как работает квадратурная модуляция, мы будем использовать QPSK, и в этом процессе мы увидим, как амплитудная модуляция I/Q сигналов может создавать сдвиги фазы более 90°.

Структурная схема QPSK модулятора

Это базовая структурная схема QPSK модулятора. Во-первых, поток цифровых данных обрабатывается так, что два последовательных бита становятся двумя параллельными битами. Оба этих бита будут передаваться одновременно; другими словами, как упоминалось в этой статье, QPSK позволяет одному символу передавать два бита. Гетеродин генерирует несущую синусоиду. Сам сигнал гетеродина становится несущей I, а для создания несущей Q применяется фазовый сдвиг на 90°. Несущие I и Q умножаются на потоки данных I и Q, и два сигнала, полученные в результате этих умножений, суммируются для получения QPSK-модулированного сигнала.

Потоки данных I и Q модулируют по амплитуде несущие I и Q, и, как объяснялось выше, эти отдельные амплитудные модуляции могут использоваться для получения фазовой модуляции в конечном сигнале. Если потоки данных I и Q являются типовыми цифровыми сигналами, изменяющимися от потенциала земли до некоторого положительного напряжения, мы будем применять для несущих I и Q манипуляцию «включено-выключено», и наш фазовый сдвиг будет ограничен до значения 45° в любом направлении. Однако, если потоки данных I и Q являются биполярными сигналами (т.е. они изменяются от отрицательного напряжения до положительного напряжения), наша «амплитудная модуляция» будет фактически инвертировать сигнал несущей, когда входные данные будут на низком логическом уровне (поскольку отрицательное входное напряжение, умноженное на сигнал несущей, приводит к инверсии). Это означает, что у нас будет четыре состояния I/Q:

Что мы получим при суммировании в каждом из этих случаев? (Обратите внимание, что на следующих диаграммах частота сигналов выбрана так, чтобы количество секунд на оси x было таким же, как фазовый сдвиг в градусах.)

I – нормальный, Q – нормальный I – нормальный, Q – инвертированный I – инвертированный, Q – нормальный I – инвертированный, Q – инвертированный

Как вы можете видеть, сложение в этих четырех случаях как раз то, что нам нужно для QPSK сигнала: фазовые сдвиги 45°, 135°, 225° и 315°.

Источник

СИНФАЗНОСТЬ

Примеры синфазных колебаний: 1) колебания всех точек стоячей волны;они происходят с разл. отклонениями от нулевого положения, но в одинаковойфазе (в то время как в бегущей волне, наоборот, колебания всех точек происходяте одинаковыми отклонениями, но в разл. фазах); 2) в нелинейных оптич. средахколебания вынуждающей волны нелинейной поляризации и, напр., возбуждаемойею волны поля второй гармоники при наличии т. н. фазового (волнового) синхронизма. При отсутствии синхронизма, т. е. при наличии волновой расстройки,

Полезное

Смотреть что такое «СИНФАЗНОСТЬ» в других словарях:

СИНФАЗНОСТЬ — совпадение по фазе двух колебаний с одинаковым периодом … Большая политехническая энциклопедия

синфазность — sinfaziškumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cophasal state; cophasality vok. Gleichphasigkeit, f; Phasenübereinstimmung, f; Phasengleichheit, f rus. синфазность, f; совпадение по фазе, n pranc. coïncidence des phases, f; concordance … Fizikos terminų žodynas

синфазность — fazių sutaptis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. phase coincidence vok. Gleichphasigkeit, f; Phasenübereinstimmung, f; Phasengleichheit, f rus. синфазность, f; совпадение фаз, n pranc. coïncidence des phases, f … Fizikos terminų žodynas

АНТЕННА — (от лат. antenna мачта, рей), устройство для излучения или приёма радиоволн. А. оптимально преобразует подводимые к ней эл. магн. колебания в излучаемые эл. магн. волны (передающая А.) или, наоборот, преобразует падающие на неё эл. магн. волны в… … Физическая энциклопедия

ПОЛЯРЫ — (звёзды типа AM Геркулеса) тесные двойные звёзды, характеризующиеся наличием значит. поляризации излучения, что и получило отражение в их названии. Впервые этот эффект обнаружен С. Тапиа (S. Tapia) в 1976 у объекта AM Геркулеса. Известно 13 П.,… … Физическая энциклопедия

Щелевая антенна — антенна, выполненная в виде металлического радиоволновода, жёсткой коаксиальной линии, объёмного резонатора или плоского металлического листа (экрана), в проводящей поверхности которых прорезаны отверстия (щели), служащие для излучения (или… … Википедия

Факс — (англ. Fax, сокращ. от facsimile, от лат. fac simile, делать одинаково ), Факсимильная связь телекоммуникационная технология передачи изображений электрическими сигналами. Исторически включалась в состав телеграфной связи и… … Википедия

КОРРЕЛЯЦИЯ — [correlatio соотношение] 1. В стратиграфии сопоставление слоев г. п. или отдельных частей разрезов как близких, так и отдаленных территорий с целью выяснения одновозрастности соответствующих отл. Основной метод К. биостратиграфический. II. В… … Геологическая энциклопедия

Стандарт разложения (телевидение) — Стандарт разложения характеристика стандарта телевизионного вещания и видеозаписи, определяющая количество строк изображения, частоту смены кадров (полей), а также режим развёртки. Телевизионная развёртка применяется не только в телевидении, но и … Википедия

Источник

Практические аспекты ОУ. Усиление синфазных сигналов

У реальных операционных усилителей по сравнению с «идеальной» моделью есть некоторые недостатки. Реальное устройство отличается от идеального дифференциального усилителя. Один минус один может не быть нулем. Эти недостатки могут привести к незначительным ошибкам в одних приложениях и недопустимым ошибкам в других приложениях. В некоторых случаях эти ошибки могут быть компенсированы. Иногда требуется более высокое качество и более дорогостоящее устройство.

Коэффициент усиления синфазных сигналов

Как указывалось ранее, идеальный дифференциальный усилитель усиливает только разность напряжений между двумя входами. Если два входа дифференциального усилителя замкнуты вместе (таким образом, обеспечивая нулевую разность потенциалов между ними), выходное напряжение не должно никак изменяться при любой величине напряжения, прикладываемого между этими двумя замкнутыми входами и землей:

Усиление синфазных сигналов. V_вых должно оставаться неизменным, независимо от V_синф

Напряжение, которое является общим для любого из входов и землей, в данном случае V_синф, называется синфазным напряжением. Когда мы изменяем это синфазное напряжение, выходное напряжение идеального дифференциального усилителя должно быть абсолютно неизменным (не должно быть никаких изменений для любого произвольного синфазного напряжения на входе). Это приводит к коэффициенту усиления по напряжению в синфазном режиме, равному нулю.

Операционный усилитель, будучи дифференциальным усилителем с высоким дифференциальным коэффициентом усиления, в идеале должен иметь нулевой коэффициент усиления в синфазном режиме. Однако в реальной жизни это достичь нелегко. Таким образом, синфазные напряжения будут неизменно влиять на выходное напряжение операционного усилителя.

Производительность реального операционного усилителя в этом отношении чаще всего измеряется с точки зрения отношения его дифференциального коэффициента усиления (насколько он усиливает разницу между двумя входными напряжениями) к его синфазному коэффициенту усиления (насколько он усиливает синфазное напряжение). Отношение первого к последнему называется коэффициентом ослабления синфазного сигнала (КОСС, англ. common-mode rejection ratio, CMRR):

Идеальный операционный усилитель с нулевым коэффициентом усиления в синфазном режиме будет иметь бесконечный CMRR. Реальные операционные усилители имеют высокие CMRR, у вездесущего 741 CMRR составляет около 70 дБ, что составляет немногим более 3000 в пересчете в разы.

Поскольку коэффициент ослабления синфазного сигнала у типового операционного усилителя настолько высок, синфазный коэффициент усиления обычно не вызывает большого беспокойства в схемах, где операционный усилитель используется с отрицательной обратной связью. Если синфазное входное напряжение схемы усилителя внезапно меняется, что приводит к соответствующему изменению выходного напряжения из-за синфазного коэффициента усиления, то изменение выходного напряжения будет быстро скорректировано работой отрицательной обратной связи и дифференциального коэффициента усиления (который намного больше, чем синфазный коэффициент усиления), чтобы вернуть систему в равновесие. Разумеется, на выходе можно было бы увидеть изменения, но они были бы намного меньше, чем вы могли ожидать.

Однако следует помнить о синфазном коэффициенте усиления в схемах дифференциальных усилителей на ОУ, таких как инструментальные (измерительные) усилители. Помимо корпуса операционного усилителя и чрезвычайно высокого дифференциального коэффициента усиления, мы можем обнаружить, что синфазный коэффициент усиления вызывается разбалансом номиналов резисторов. Чтобы продемонстрировать это, мы проведем SPICE анализ инструментального (измерительного) усилителя с закороченными вместе входами (без дифференциального напряжения), подавая синфазное напряжение, чтобы увидеть, что произойдет. Сначала мы проведем анализ, показывающий выходное напряжение идеально сбалансированной схемы. Мы ожидаем увидеть отсутствие изменений в выходном напряжении при изменениях синфазного входного напряжения:

Анализ работы инструментального усилителя в синфазном режиме

Как вы можете видеть, выходное напряжение v(9) практически не изменяется при изменениях входного напряжения v(1) от 0 до 10 вольт.

Помимо очень небольших отклонений (фактически из-за причуд SPICE, а не реального поведения схемы), выходное напряжение остается стабильным там, где и должно быть: при 0 вольт с нулевым дифференциальным входным напряжением. Однако давайте введем в схему резисторный дисбаланс, увеличив R5 с 10000 Ом до 10500 Ом, и посмотрим, что произойдет (список соединений для краткости был пропущен – единственное, что изменилось, это значение R5):

На этот раз мы видим значительное изменение (от 0 до 0,2439 вольта) выходного напряжения при изменении синфазного входного напряжения от 0 до 10 вольт, как и в прошлом эксперименте.

Разность входных напряжений по-прежнему равна нулю, но выходное напряжение значительно изменяется при изменении синфазного напряжения. Это свидетельствует о синфазном коэффициенте усиления, чего мы пытаемся избежать. Более того, этот синфазный коэффициент усиления создан нами и не имеет ничего общего с несовершенством самих операционных усилителей. Благодаря значительно уменьшенному дифференциальному коэффициенту усиления (фактически равному 3 в этой конкретной схеме) и отсутствию отрицательной обратной связи вне схемы, этот синфазный коэффициент усиления будет оставаться без контроля в схеме тракта измерительного сигнала.

Существует только один способ скорректировать этот синфазный коэффициент усиления, и он заключается в балансе значений всех резисторов. При проектировании измерительного усилителя из дискретных компонентов (а не при покупке в корпусе интегральной микросхемы) целесообразно обеспечить некоторые средства для точной подстройки, по меньшей мере, одного из четырех резисторов, подключенных к оконечному операционному усилителю, чтобы иметь возможность «отсечь/исключить» любой такой синфазный коэффициент усиления. Предоставление средств для «подстройки» резисторной цепи также имеет дополнительные преимущества. Предположим, что значения всех резисторов точно такие, какими они должны быть, но синфазный коэффициент усиления присутствует из-за несовершенства одного из операционных усилителей. При обеспечении подстройки сопротивление можно подкорректировать, чтобы компенсировать это нежелательное усиление.

Одной из особенностей некоторых моделей ОУ является защелкивание выхода, обычно вызванное синфазным входным напряжением, превышающим допустимые пределы. Если синфазное напряжение выходит за пределы, установленные производителем, выход может внезапно «защелкнуться» в высоком режиме (насыщение при полном выходном напряжении). В операционных усилителях с входами на полевых транзисторах защелкивание может произойти, если синфазное входное напряжение подходит слишком близко к отрицательному напряжению шины питания. Например, на операционном усилителе TL082 это происходит, когда синфазное входное напряжение находится в пределах около 0,7 вольта от отрицательного напряжения на шине питания. Такая ситуация может легко возникнуть в схеме с одиночным источником питания, где отрицательная шина питания является землей (0 вольт), а входной сигнал свободно колеблется до 0 вольт.

Защелкивание также может быть вызвано синфазным входным напряжением, превышающим напряжение на шине питания, отрицательной или положительной. Как правило, вы должны не позволять входному напряжению никогда ни превышать напряжение на положительной шине источника питания, ни опускаться ниже напряжения на отрицательной шине источника питания, даже если рассматриваемый операционный усилитель имеет защиту от защелкивания (такие модели операционных усилителей как 741 и 1458). По крайней мере, поведение операционного усилителя может стать непредсказуемым. В худшем случае, тип защелкивания, вызванный входными напряжениями, превышающими напряжения источников питания, может быть разрушительным для операционного усилителя.

Хотя эту проблему можно легко избежать, ее вероятность больше, чем вы думаете. Рассмотрим случай со схемой на операционном усилителе во время включения питания. Если схема получает полное напряжение входного сигнала до того, как ее собственный источник питания успел зарядить конденсаторы фильтра, синфазное входное напряжение может легко превысить напряжение на шине питания. Если операционный усилитель получает напряжение сигнала от схемы, питающейся от другого источника питания, а его собственный источник питания выходит из строя, напряжение(я) сигнала может превышать напряжение на шине питания в течение неопределенного количества времени!

Источник