ХОД РАБОТЫ. На рис. 9 представлена схема инвертирующего усилителя

На рис. 9 представлена схема инвертирующего усилителя. При отсутствии входного сигнала, на его выходе имеется постоянное напряжение вследствие наличия входных токов ОУ и вызванных ими падений напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах (L 6_01. ewb).

Для компенсации влияния входных токов ОУ к неинвертирующему входу подключается резистор, величина которого равна эквивалентному сопротивлению, равному параллельному включению резисторов, соединенных с инвертирующим входом (рис.10, L 6_02. ewb), К_oc = -1.

Рис 10 Инвертирующий усилитель

На рис. 11 изображен инвертирующий усилитель на основе ОУ LM 741 (L 6_03. ewb). Входное сопротивление схемы равно 1 кОм, Кoc = -10.

Рис 11 Инвертирующий усилитель

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Сумматор на основе инвертирующего усилителя представлен на рис. 12. Токи, проходящие по резисторам R 1 и R 2 равны току резистора R ос. Потенциал точки I равен нулю (виртуальная земля). Отношение падений напряжений на резисторе R ос к R 1 и R 2 определяет коэффициент усиления схемы. Он может быть разным для каждого из усиливаемых напряжений (L 6_04. ewb).

Рис 12 Инвертирующий сумматор

Схема сумматора на основе инвертирующего усилителя с компенсацией влияния входных токов (L 6_05. ewb) представлена на рис. 13.

Рис 13 Инвертирующий сумматор

На рис. 14 изображен неинвертирующий усилитель (L 6_06. ewb). Входное сопротивление схемы равно входному сопротивлению ОУ, Кoc =2.

Рис 14 Неинвертирующий усилитель

Сумматор двух напряжений на основе неинвертирующего усилителя представлен на рис. 15 (L 6_07. ewb). Коэффициент усиления обеих напряжений одинаков и равен Кoc =2.

Рис 15 Неинвертирующий сумматор

Дифференциальный усилитель (схема сложения-вычитания) представлен на рис. 16 (L 6_08. ewb). Реализуемая функция, которая в каждом конкретном случае определяется соотношениями величин и количеством резисторов, в данном случае равна:

значение R ₅ определяется из соотношения:

где Ri – величина сопротивлений R1-R4, Ki – величины коэффициентов усиления U1-U4 соответственно. Значение R5 выбирается из выражения для проводимостей (второе уравнение).

Рис 16 Дифференциальный усилитель

Повторитель напряжения (рис. 17, L 6_09. ewb) может использоваться для согласования источника усиливаемого сигнала, имеющего высокое сопротивление с усилителем, имеющим низкое входное сопротивление.

Рис 17 Повторитель напряжения

Для определения разности напряжений используется дифференциальный усилитель (рис. 18, L 6_09. ewb). Он состоит из схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителей. Делитель напряжения на резисторах, подключенный к неинвертирующему входу, позволяет уменьшить входное напряжение 3 В для согласования с коэффициентом усиления для напряжения 2В.

Рис 18 Дифференциальный усилитель

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Преобразователь тока в напряжение изображен на рис. 19, L 6_11. ewb.

Рис 19 Преобразователь ток – напряжение

Преобразователь напряжения в ток изображен на рис. 20, L 6_12. ewb.

Рис 20 Преобразователь напряжение – ток

Схема выпрямителя на основе дифференциального усилителя изображена на рис. 21, L 6_13. ewb.

Рис 21 Выпрямитель

Варианты схемы прецизионного (высокоточного) выпрямителя на основе инвертирующих усилителей изображены на рис. 22, 23 (L 6_14. ewb, L 6_15. ewb).

Рис 22, 23 Прецизионный выпрямитель

Задание 1. Ознакомиться с работой усилителей на ОУ, модели L 6_01. ewb – L 6_16. ewb.

Задание 2. Провести расчеты и, при необходимости, моделирование схем, представленных ниже. Результаты указать в таблицах. Используемые обозначения: Кoc – коэффициент усиления.

Дата добавления: 2015-05-06