Виртуальная земля

Точку Е в схеме на рис.3, где резисторы R₁ подключаются к инвертирующему входу, называют мнимой (виртуальной) землей. Когда коэффициент усиления напряжения стремится к бесконечности, а величина выходного напряжения имеет конечное значение, разность потенциалов между инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя, становится пренебрежимо малой:

При малой величине входных токов потенциал заземленного неинвертирующего входа очень мал (близок к нулю), и следовательно можно написать

Таким образом, с точки зрения входного сигнала инвертирующий вход имеет тот же самый потенциал, что и неинвертирующий, который заземлен. При этом сопротивление, между инвертирующим и неинвертирующим входами, велико.

ОУ с обратной связью.

Для того, чтобы повысить динамический диапазон по входу и выходу, а также расширить диапазон рабочих частот ОУ охватывает отрицательной обратной связью (ООС), для этого часть выходного напряжения подают на инвертирующий вход. Коэффициент обратной связиβ определяется:

β= =

где, U_ос поступающая на инвертирующий вход часть выходного напряжения.

Для ОУ без ООС справедливы соотношения:

U_вх=U_вх1-U_вх2, U_вых=К₀ U_вх, U_вых=К₀ U_вх

А для ОУ с ООС:

U_вх= U_вх1- U^¢ _вх2 - U_ос =U_вх1-U^¢ _вх2-β×U_вых

U_вых=К₀ U_вх

U_вых=K₀ (U_вх1-U_вх2- β×U_вых)

U_вых(1+K₀ β)=K(U_вх1-U^¢_вх2)

U_вых= (U_вх1-U^¢_вх2)

Рис.4

K_ос= коэффициент усиления с ООС

Обычно K₀β>>1

U_вых= (U_вх1-U^¢_вх2) K_ос» = =1+

Для неинвертирующего ОУ при U^¢_вх2=0, тогда входной сигнал U_вх1 передается на выход с усилением

1+ = К_{ос н}

Для инвертирующего ОУ при U_вх1=0 и учитывая, что U_вх2 проходит через делитель, и U^¢_вх2 равен только части U_вх2 , имеем:

U_вых.=

K _{ос инв}= -