мав назву «операційний підсилювач»
Умовне позначення ОУ на схемах
Операційний підсилювач - складна схема, що містить десятки транзисторів. На вході схеми знаходиться диференційний підсилювач напруги, виконаний на двох транзисторах. Він посилює різницю вхідних сигналів.
Після виходу диференціального підсилювача йде багатокаскадний підсилювач, завдання якого - отримати необхідний коефіцієнт посилення сигналу.
Багато характеристики схем на ОП з зовнішніми зворотними зв'язками визначаються параметрами ОУ.
Ідеальний ОУ
Операційний підсилювач, як правило, має диференціальний вхід і одиночний вихід. Посилюється різниця напруг, прикладених до обох входів. Якщо збільшення вхідної напруги щодо загальної точки викликає зменшення вихідної напруги, то вважають цей вхід інверсним (інвертуючим). Якщо цей же сигнал викликає збільшення вихідної напруги, то вхід НЕ інверсний (неінвертуючий). Відповідно на схемах ці входи позначають знаками «-», «+». Далі інверсний вхід будемо називати «вхід (-)», а неінверсний - «вхід (+)» [4].
Для ідеального ОУ справедливі такі припущення:
- нескінченно великий коефіцієнт підсилення;
нескінченно великий вхідний опір;
нульове вихідний опір;
нескінченна ширина смуги пропускання;
нульове вихідна напруга при нульовому вхідному сигналі.
З наведених припущень випливають дві основні властивості ОУ: вхідні струми нехтує малі; диференціальне вхідна напруга дорівнює нулю. Використовуючи ці властивості ідеального ОУ, можна проводити в першому наближенні аналіз більшості конкретних схем включення ОУ.
За законом Кірхгофа маємо таку систему рівнянь:
Uвх1 - I1R1 + eвх - Uвх2=0
Uвх1 - I1R1 - I2R2 - U вих=0
З урахуванням того, що iвх=0 і ЕВХ=0, знайдемо U вих=- R2Uвх
Це вираз часто називають основним рівнянням ідеального ОУ. Висновок коефіцієнта передачі ОУ з урахуванням основних параметрів є громіздкою завданням [4].
Інвертуючий підсилювач
Включення операційного підсилювача з паралельною, негативним зворотним зв'язком по напрузі дозволяє використовувати його в якості инвертирующего підсилювача. Вхідний і вихідний сигнали инвертирующего підсилювача зрушені по фазі на 180 О. Частина вихідного сигналу в протифазі надходить на вхід підсилювача [4].
Коефіцієнт передачі такого підсилювача:
U вх2=0; K u=- R 2 / R 1.
Інвертуючий підсилювач
Вихідна напруга має полярність, зворотну вхідній напрузі. При замкнутої зворотного зв'язку вхідний опір з боку джерела сигналу
R 'вх=R 1.
Вихідний опір R 'вих=R вих / (1 + K / K u).
Ставлення K / K u називають петльовим посиленням. Від значення цього відношення залежать характеристики і стійкість замкнутого підсилювача [4].
Неінвертуючий підсилювач
дозволяє використовувати операційний підсилювач як неінвертуючий підсилювача з високим повним вхідним опором, причому коефіцієнт передачі неінвертуючий підсилювача визначається з:
пр...
