Операционные усилители

Операционные усилители выполнены на интегральных микросхемах и применяются как усилители постоянного тока для работы в режиме усиления и выполнения математических операций над аналоговыми или медленно изменяющимися величинами (сложение, вычитание, дифференцирование, интегрирование, логарифмирование и т.д.).

Условное изображение операционного усилителя приведено на рис.8.15, в котором знаком (–) обозначен инвертирующий вход, а знаком (+) неинвертирующий вход. Питание операционного усилителя осуществляется от двух источников с положительной и отрицательной ЭДС. На рис.8.16 приведены характеристики вход — выход усилителей с инвертирующим и неинвертирующим входами. Входное напряжение насыщения незначительно Операционные усилители .

Операционные усилители

Рис.8.15. Условное изображение операционного усилителя

Операционные усилители

Рис.8.16. Характеристики вход — выход операционных усилителей с инвертирующим и неинвертирующим входами

В схемах операционных усилителей используется отрицательная обратная связь по напряжению. Рассмотрим примеры использования схем операционных усилителей с элементами цепи обратной связи Операционные усилители .

На рис.8.17 приведена схема масштабного инвертирующего усилителя, у которого элементы обратной связи равны активным сопротивлениям Операционные усилители .

Операционные усилители

Рис.8.17. Схема масштабного инвертирующего усилителя

Используя первый и второй законы Кирхгофа для входного и выходного контуров усилителя, направления обхода которых указаны, а также считая, что у операционных усилителей, имеем Операционные усилители Операционные усилители Тогда, после преобразований, следует, что Операционные усилители , то есть выходное напряжение масштабного усилителя Операционные усилители равно входному напряжению Операционные усилители , помноженному на масштабный множитель с отрицательным знаком. Коэффициент усиления усилителя по напряжению

Операционные усилители . (8.10)

На рис.8.18 изображена схема суммирующего усилителя (сумматора).

Операционные усилители

Рис.8.18. Схема суммирующего усилителя (сумматора)

Сумматор – это операционный усилитель с несколькими входами, у которого Операционные усилители , Операционные усилители , Операционные усилители , Операционные усилители , Операционные усилители , тогда, умножив значения всех токов на Операционные усилители Операционные усилители , получим:

Операционные усилители . (8.11)

В этом случае усилитель выполняет операцию сложения входных напряжений со своими масштабными коэффициентами. Если все входные сопротивления равны Операционные усилители , то Операционные усилители .

На рис.8.19 приведена схема интегрирующего усилителя (интегратора), у которого в цепи обратной связи использован конденсатор.

Операционные усилители

Рис.8.19. Схема интегрирующего усилителя (интегратора)

Изобразив сопротивление обратной связи в комплексном виде Операционные усилители , а входное сопротивление Операционные усилители , можно представить выходное напряжение в виде временной зависимости Операционные усилители . Перейдем к операторной форме записи, что соответствует замене Операционные усилители на оператор Лапласа p . Тогда изображение входной и выходной величины по Лапласу выразится зависимостью Операционные усилители , что соответствует интегрированию оригинала, то есть:

Операционные усилители , (8.12)

где Операционные усилители — масштабный коэффициент.

На рис.8.20 изображена схема дифференцирующего усилителя, у которого на входе усилителя установлен конденсатор.

Операционные усилители

Рис.8.20. Схема дифференцирующего усилителя

Входное сопротивление конденсатора Операционные усилители в комплексном виде Операционные усилители , а сопротивление обратной связи Операционные усилители .

Выходное напряжение можно представить в комплексном виде временной зависимостью Операционные усилители . Перейдем к операторной форме записи, что соответствует замене Операционные усилители на оператор Лапласа p . Тогда изображение входной и выходной величины по Лапласу выразится зависимостью Операционные усилители , что соответствует взятию производной от её оригинала, то есть:

Операционные усилители . (8.13)

где Операционные усилители — масштабный коэффициент.

Случайные записи:

Урок №24. Операционный усилитель.


Похожие статьи:

  • Обратные связи в усилителях

    Для улучшения стабильности усиления, изменения входного и выходного сопротивления, уровня линейных и нелинейных искажений, амплитудно-частотных,…

  • Дифференцирующий усилитель

    Дифференцирующий усилитель (дифференциатор) предназначен для получения входного сигнала пропорционального скорости изменения входного. При…

  • Применение интегральных операционных усилителей

    Интегральные ОУ широко используются в радиоэлектронной аппаратуре благодаря своей универсальности. На ОУ реализуются различные усилительные устройства,…

Добавьте постоянную ссылку в закладки. Вы можете следить за комментариями через RSS-ленту этой статьи.
Комментарии и трекбеки сейчас закрыты.