Усилительные схемы

На Рис. 64 приведены основные схемы включения ОУ в схемах усиления.

Рис.64. Схемы включения операционного усилителя: инвертирующее (а); не инвертирующее (б); дифференциальное (в).

Усилители типа а и б называются масштабирующими. Они изменяют кратно отношению сопротивлений резисторов выходное напряжение относительно входного.

Используя основные свойства идеального ОУ, а именно то, что DU =0, I_ВХ =0, можно получить выражения для расчета коэффициента усиления с обратной связью К_У. В наших примерах мы будем рассматривать усилители с резистивными элементами, поэтому в таких усилителях частотная зависимость коэффициента усиления отсутствует.

Для масштабирующей схемы рис. 3а I₁=U₁/R₁, а I₂=U₂/R₂, где U₁, U₂ - напряжения на резисторах R₁ и R₂ соотвественно, I₁ и I₂ - токи через них. Учитывая, что потенциал инвертирующего входа равен потенциалу неинвертирующего входа, т.е равен нулю (инвертирующий вход заземлен), а I1=I2, для коэффициента преобразования получим формулу

, (44)

Для масштабирующей схемы рис. 3,б потенциал на инвертирующем входе должен быть равным по модулю напряжению на неинвертирующем входе (DU =0), т.е. j^_=U₂×R₁/(R₁+R₂)=U₁. Из этого условия получаем формулу для расчета К_У:

. (45)

При дифференциальном включении ОУ входные напряжения подаются на оба входа через резисторы R₁ и R₃. При этом равенство потенциалов на входах сохраняется. . (46)

Из этого следует

. (47)

При равенстве R₁=R₃; R₂=R₄ из соотношения (10) следует:

, (48)

где в скобках разность напряжений с учетом знака.

Дата добавления: 2015-05-06