Понятие об идеальном ОУ

Анализ устройств, содержащих операционный усилитель, значительно упрощается, если операционный усилитель считать идеальным. Под идеальным операционным усилителем понимают усилитель со следующими параметрами:

1.

2.

3.

Входы идеального операционного усилителя можно считать виртуально коротко замкнутыми.

В электротехнике вводятся такие определения:

1. Две точки электрической цепи, потенциалы которых равны и сопротивление между которыми равно нулю(рис..) называются короткозамкнутыми (КЗ).

2. Две точки электрической цепи, потенциалы которых равны
и сопротивление между которыми равно бесконечности (рис..), называются виртуально короткозамкнутыми (ВКЗ).

Вторым свойством обладают входы ОУ. Это следует, из соотношения что

Последние означает, что входы ОУ виртуально замкнуты т.е. , а Rвх=∞ или Iвх оу=0.

Структурная схема ОУ показана на рис. 12.7. Рис.12.8.

Рис 12.7

Входным напряжением ОУ считают разность потенциалов между входами, т.е. U_вх= U⁺_вх-U^-_вх. Входные (U_вх+, U_вх-) и выходное (U_вых) напряжения связаны соотношением:

U_вых = К_оу (U_вх+ - U_вх-),

В реальном ОУ коэффициент усиления может достигать K=l0⁴..10⁶, входное сопротивление больше 1 МОм, коэффициент подавления синфазного сигнала Кп > 60 дБ. Типичная частотная характеристика ОУ при разомкнутой обратной связи показана на рис. 12.8.

Для повышения устойчивости усиления (т.е. для предотвращения самовозбуждения) осуществляют частотную коррекцию с помощью внешних навесных элементов. Параметры операционного усилителя позволяют построить на его основе множество схем, выполняющих различные операции. Этим и объясняется его название и широкое применение. ОУ является основой аналоговой схемотехники.

Далее будут рассмотрены некоторые схемы на основе ОУ.

Дата добавления: 2014-01-11