Простейшие схемы включения ОУ

Дня упрощения рассуждений предполагается, что внутреннее сопротивление источника сигнала равно нулю, а сам ОУ идеален.

Инвертирующий усилитель рис.3а. Сигнал подается на инвертирующий вход через R1. Напряжение 00С вводится на вход усилителя через Rсв. Неинвертируюций вход заземляется через R2= R1, чтобы оба входа для син­фазной помехи были бы эквивалентны. Коэффициент усиления усилителя с глубокой 00С определяется фор­мулой:

Отношение Rсв / R1 называют масштабным коэффициентом. Входное сопротивление масштабного усилителя можно считать равным R1, так как входное сопротивление ОУ при глубокой параллельной 00С близко к нулю. Выходное сопротивление инвертирущего усилителя, охваченного ООС по напряжению, мало и опре­деляется по формуле:

где Rвых и Кувыходное сопротивление и коэффициент усиления ОУ без ООС.

Инвертирующий сумматор рис.3,б. Выходное напряжение определится выражением:

Если сопротивления всех резисторов взять одинаковыми R1=R2=R3=Rсв, то

Входные напряжения можно сло­жить с разными масштабными коэффициентами.

Рис. 3. Функцкональные схемы включения ОУ

Неинвepтирующий усилитель рис. 3,в. Входной сигнал подается через R2 = R1на неинвертирующий вход, а 00С подается на инвертирущмй вход через делитель напряжения Rсв, R2. Коэффициент усиления неинвертирущего усилителя будет определяться

Отличительным свойством неинвертируюцего усилителя является его высокоомное входное сопротивление

Выходное сопротивление определяется так же, как у инвер­тирующего усилителя.

Если на инвертирующий вход подать все выходное напряжение (рис. 3,г), то получится неинвертирующий усилитель с коэффици­ентом усиления равным единице, т.е. повторитель напряжения, который применяется для согласо­вания выходного сопротивления высокоомного источника сигнала с низкоомной нагрузкой.

Вычитающий усилитель рис.3,д. В этом включении ОУ реализуется свойство входного дифференциального каскада - управление разностным сигналом. Если все резисторы схемы имеют одинаковое сопротивление, то коэффициент усиления по инвертирующему входу К_СВ=-1, а неинвертирующему К_СВ =I. В результате выходное напряжение усилителя будет равно разности входных напряжений.

Усилитель мощности с ОУ рис.3,е. Предоконечный каскад выполнен на ОУ, а оконечный каскад на комплементарных транзисто­рах по бестрансформаторной схеме. Напряжение OОC, охватывающей усилитель, подается с его выхода на инвертирующий вход через делитель R2 и R4. Входной сигнал через R1 подается на неинвертирующиц вход.

В последнее время выпускаются прецизионные гибридно-модульные ОУ с Rвх=10¹¹ Ом, Ку=10⁸, Uвых=100 В, что позволяет применить их в устройствах с точностью аналоговых операций 0,01-0,1%.

Контрольные вопросы

2.1. Назовите основные области применения БИС.

2.2. Дайте определение ЦИС и АИС.

2.3. Назовите основные параметры ЦИС

2.4. Назовите основные параметры АИС.

2.5. По каким признакам классифицируются ИМС?

2.6. Каким образом обеспечивается устойчивость работы ОУ?

2.7. Приведите примеры использования ИМС в аппаратуре связи, вещания.