Операционные усилители (ОУ). Параметры идеализированного ОУ: коэф-т усиления по напряжению, входное и выходное сопротивления. Обозначение в схеме. Амплитудные характеристики ОУ

ОУ – это усилители пост. тока, способные работать на частотах 0≤f≤10⁸ Гц.

Очень большое значение – коэф-т усиления

Название операционный от того, что на базе этого устройства выполняется множество других устройств, способных совершать математические действия, операции с эл. сигналами и ряд других усилителей, имеющих определенные хар-ки.

Требования, предъявляемые к ОУ:

1) Коэф-т усиления K_u→∞ . Десятки, сотни тысяч (чем больше, тем лучше). Такой большой K_u нужен для того, чтобы с помощью обратных связей создать устройство с необходимыми параметрами. Причем эффект создания этих параметров будут определять нескольок элементов внешней обвязки ОУ.

U_вх+U_ос - положительная обратная связь (ПОС) - генератор

U_вх-U_ос - отрицательная обратная связь (ООС) - усилитель

Если K→∞, тогда γК>>1 =>

2) Входное сопротивление R_вх→∞ для того, чтобы исключить влияние входного сопротивления усилителя на источник сигнала.

3) Выходное сопротивление R_вых→0 для того, чтобы исключить влияние нагрузки на выход усилителя.

4) Наличие инвертирующего и неинвертирующего входов, чтобы иметь возможность создать как положит., так и отрицат. обратные связи.

Структурная схема ОУ

Симметричный ДУ: а) усиление сигнала, б) возможность введения нужных ОС (ПОС и ООС), в)усиление разностного сигнала, г)усиление помехозащищенности устройства.

Несимметричный ДУ: только усиление напряжения

Эмиттерный повт-ль: для согласования высокого выходного сопротивления предыдущего каскада с низким сопротивлением нагрузки.

18.Инвертирующий усилитель на ОУ. Схема. Амплитудная характеристика. Коэф-т усиления. Входное и выходное сопротивления.

Амплитудная хар-ка ОУ и инвертирующего усилителя

Введение отрицательных обратных связей ООС ведет к уменьшению коэф-та усиления К_u , но одновременно увеличивается динамический диапазон усилителя – это диапазон входных сигналов, при котором не наблюдается изменение формы входного сигнала, для этого нужна более пологая амплитудная хар-ка. Кроме того, увеличивается полоса пропускания усилителя – диапазон частот, не приводящий к существенному изменению коэф-та усиления. К_u инвертирующего усилителя: Из АХ ОУ

→∞ => U_вх→0

U₀=0, т.к. →∞

В таком случае ; ;

; ;

; ;

В этом усилителе – доли Ома

Короткое замыкание:

– доли Ома

19.Инвертирующий сумматор. Схема на ОУ. Объяснить принцип суммирования входных сигналов.

Неинвертирующий усилитель. Схема на ОУ. Коэф-т усиления (вывод). Входное и выходное сопротивления усилителя.

- до 10⁸ Ом

– доли Ома

21. Интегрирующий усилитель. Схема на ОУ. Вывести зависимость U_вых=f(U_вх).

(Рис.1 Схема на ОУ)