Применение операционных усилителей

Активные фильтры.

Дифференциаторы. Схема дифференциатора имеет вид:

При подаче электрических сигналов возникает необходимость про­пускать например только низкие частоты или только верхние частоты или определенную полосу частот от f_H до f_B или наоборот не пропускать эту поло­су частот. Пассивные фильтры, реализуемые с помощью RC, LC цепей обла­дают недостаточно высокими техническими характеристиками, например слабой избирательностью. Более высококачественные фильтры можно реали­зовать применив в них в качестве активного усилительного элемента ОУ. Например схема полосового фильтра, пропускающего сигналы от f_H до f_B имеет вид:

Другие области применения ОУ это различные преобразователи, на­пример напряжения в ток, тока в напряжение, компараторы обеспечивающие сравнение измеряемого сигнала с наперед заданным уровнем и многие дру­гие схемы.

Операционный усилитель является устройством, которое можно ши­роко использовать в электронной аппаратуре, в частности в аппаратуре связи. ОУ относится к линейным усилителям. Верхний предел напряжения U_вых ог­раничен величиной постоянного напряжения источника питания Е. При зна­чениях U_вх, при которых U_вых = KU_ex ≥ Е, произойдет ограничение выходного сигнала по максимуму и возникнут нелинейные искажения. При напряжении U_вых, меньших Е на 1...2 В, возникает опасность попадания в режим насыще­ния транзисторов ОУ, что также приведет к ограничению и нелинейным ис­кажениям.

При напряжениях Е = ±(10... 15) В и коэффициенте усиления ОУ де­сятки и сотни тысяч на вход ОУ подаются напряжения сотни и даже десятки микровольт.

Таким образом, большой коэффициент усиления ОУ обеспечивает их большую чувствительность, т. е. способность усиливать очень слабые сигна­лы. Большой коэффициент усиления способствует усилению наряду с полез­ными сигналами различных помех на входе - шумов, наводок фона перемен­ного тока. Однако несмотря на это, в ОУ стремятся получить как можно больше коэффициент усиления.

Главное достоинство ОУ с большим коэффициентом усиления - воз­можность применения глубокой ООС. Благодаря большому коэффициенту усиления на основе ОУ можно строить схемы, свойства которых будут прак­тически определяться особенностями схем ООС.

Таким образом, практические схемы ОУ строят на основе охвата ОУ внешними цепями ООС, которые определяют возможности применения дан­ной схемы в целом - усилителем, генератором, умножителем, активным фильтром и т. д. Все это обусловило большое разнообразие схем, созданных на основе ОУ. Рассмотрим ряд схем усилителей, которые находят примене­ние в аппаратуре связи.

Дата добавления: 2014-01-03