2014-02-24
712
Эквивалентная схема ОУ
 |
На рисунке 2.1 показанная управляющая эквивалентная схема ОУ. В представленной модели ОУ имеет входное сопротивление
, включенное между двумя его входами 
и 
(также обозначаются напряжения, подаваемые на эти входы). Входная цепь состоит из управляющего источника (генератора) напряжения и включенного последовательно с ним входного сопротивления 
, связанного со входом ОУ.
Рисунок 2.1 – Эквивалентная схема ОУ
Разность напряжений между входами ОУ индуцирует протекания тока через сопротивление 
. Дифференциальное напряжение увеличивается на величину 
- коэффициент усиления ОУ, в результате получается значение выходного напряжения.
Для упрощения конструкторских расчетов предполагается, что идеальный ОУ имеет следующие характеристики:
1) Коэффициент усиления при разомкнутой петле обратной связи равняется бесконечности;
2) Входное сопротивление равняется бесконечности;
3) Выходное сопротивление 
;
4) Ширина полосы пропускания равняется бесконечности (бесконечно протяженная амплитудно-частотная характеристика);
5) 
при 
(отсутствует напряжение сдвига нуля).
Последняя характеристика очень важна. В соответствие с рисунком 2.1. 
Если 
имеет конечное значение, а коэффициент усиления 
бесконечно большое значение (типичное значение 100000), то 
и . Поскольку входное сопротивление для дифференциального сигнала 
так же очень большое и , то можно, как это обычно делается, пренебречь током через . Эти два допущения существенным образом упрощают разработку схем на ОУ. Окончательно сформулируем их таким образом.
Правило 1. При работе ОУ в линейной области на двух его входах действуют одинаковые напряжения.
Правило 2. Входные тока для обоих входов ОУ равняются нулю.
Дале приводится ряд схем, анализ которых предполагает, что ОУ идеальный. К ним относятся: схемы инвертирующих и неинвертирующих усилителей, дифференциальный усилитель, сумматор, интегратор, дифференциатор, преобразователи ток-напряжение, напряжение-ток и ряд других важных схем. В большинстве приведенных схем ОУ замкнут петлей отрицательной обратной связи, которая снижает коэффициент усиления и обеспечивает реализацию других полезных характеристик.
