Примеры построения аналоговых схем на ОУ

Инвертирующий усилитель, изменяющий знак выходного сигнала относительно входного, получается введением не инвертирующему входу ОУ параллельной ООС по напряжению.

Примем R_{вх ОУ} =, входной ток ОУ I_ОУ=0. По первому закону Кирхгофа: I_вх = I_ОС, откуда
.
При =, поэтому . Таким образом , определяется только на основной части схемы.

При - получается инвертирующий повторитель напряжения (инвертор сигнала).

Входное сопротивление схемы , ()

Выходное сопротивление , ().

Не инвертирующий усилитель содержит последовательную ООС по напряжению, поданную по инвертирующему входу:
Так как откуда - велико, - также как и в предыдущем случае.

Преобразователь тока в напряжение – это вариант схемы инвертирующего усилителя при R₁=0:

, откуда .

Входное и выходное сопротивления малы – это важные преимущества схемы при её использовании для преобразования тока источников сигнала в напряжение.

Инвертирующий сумматор – это разновидность схемы инвертирующего усилителя с числом параллельных ветвей на входе, равным количеству складываемых сигналов. Причём

, тогда , или . Если равенство сопротивлений не выполняется, то суммирование производится с соответствующими весовыми коэффициентами:

Не инвертирующий сумматор может быть получен подсоединением предыдущей схемы к инвертору. Однако проще он получается на основе схемы не инвертирующего усилителя:

Если , то .

При равенстве нулю тока по не инвертирующему входу () имеем или , откуда . Параметры схемы выбирают по условию .

Интегратор получается, если заменить в схеме инвертирующего усилителя резистор конденсатором:

, откуда Подбором выбирают масштаб интегрирования. При =1 с (R=1мОм, С=1мкФ) интегрирование осуществляется в реальном масштабе времени. При R=1мОм и С=0,1мкФ =0,1 с и масштаб интегрирования по времени составляет 10.

Масштаб выбирают с учётом параметров входных сигналов, чтобы к концу операции выходное напряжение усилителя не достигало U⁺_{вых макс} или U^-_{вых макс} .

Кроме применения в АВМ, интегратор составляет основу генератора ЛИН.

Дата добавления: 2014-01-07