Основы функционирования

Питание

В общем случае ОУ использует двуполярное питание, то есть источник питания имеет три вывода с потенциалами:

§ U ₊ (к нему подключается V _S+)

§ 0

§ U _- (к нему подключается V _S-)

Вывод источника питания с нулевым потенциалом непосредственно к ОУ обычно не подключается, но, как правило, является общей точкой схемы и используется для создания обратной связи. Поэтому часто вместо двуполярного используется более простое однополярное, а общая точка создаётся искусственно или совмещается с отрицательной шиной питания.

ОУ способны работать в широком диапазоне напряжений источников питания, типичное значение для ОУ общего применения от ±1,5 В до ±15 В при двуполярном питании (то есть U ₊=1,5…15 В, U _-=-15…-1,5 В, допустим некоторый перекос). Далее вопросы питания ОУ будут рассмотрены подробнее.

Простейшее включение ОУ

Рассмотрим работу ОУ как отдельного дифференциального усилителя, то есть без включения в рассмотрение каких-либо внешних компонентов. В этом случае ОУ ведёт себя как обычный усилитель с дифференциальным входом, то есть поведение ОУ описывается следующим образом:

здесь

§ V _out: напряжение на выходе

§ V ₊: напряжение на неинвертирующем входе

§ V ₋: напряжение на инвертирующем входе

§ G _openloop: коэффициент усиления с разомкнутой петлёй обратной связи

Все напряжения считаются относительно общей точки схемы. Рассматриваемый способ включения ОУ (без обратной связи) практически не используется^[1] вследствие присущих ему серьёзных недостатков:

§ Коэффициент усиления с разомкнутой петлёй обратной связи G _openloop нормируется в очень широких пределах и может изменяться в тысячи раз (зависит сильнее всего от частоты сигнала и температуры).

§ Коэффициент усиления очень велик (типичное значение 10⁶ на постоянном токе) и не поддаётся регулировке.

§ Точка отсчёта входного и выходного напряжений не поддаются регулировке.