Усилительные каскады на основе операционных усилителей
Тип: учебное пособие
Категория: Физика
УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ НА ОСНОВЕ ОУ1. Свойства операционных усилителей, охваченных отрицательной обратной связью по напряжениюНа рисунке 8.1 изображена схема операционного усилителя, охваченного обратной связью. Рисунок 8.1. Схема формирования отрицательной обратной связиОбратная связь образуется цепью ZOC, которая обеспечивает возврат части энергии сигнала с выхода ОУ на его инвертирующий вход. Поэтому ОС является отрицательной. Так как входным сигналом цепи ОС является обратной связью по напряжению. В связи с этим, выходное сопротивление образованного усилителя будет значительно меньше, чем выходное сопротивление использованного операционного усилителя: Zвых ООС = ZвыхОУ / (1 + K),(8.1)где – коэффициент передачи цепи ОС;К – коэффициент усиления ОП.Таким образом, сравнительно малое значение выходного сопротивления ОУ еще больше уменьшается. Относительно сигнала (Uвх1), подаваемого на инвертирующий вход, выход цепи ООС оказывается подключенным параллельно, а относительно сигнала (Uвх2), подаваемого на неинвертирующий вход, – последовательно. Поэтому могут разниться входные сопротивления для этих двух источников сигнала.Получим еще несколько выражений, которые будут использованы в дальнейшем.Так как ОП является дифференциальным усилителем, то выходное напряжение.(8.2)Откуда .Учитывая, что К велико (в идеальном ОУ К ), а величина выходного напряжения ограничена (по крайней мере, значениями напряжения источника питания, получаем:.(8.3)Для узла в точке А можно записать:Если Rвх RОС (в идеальном ОУ Rвх ), то.(8.4)В дальнейшем кроме этих выражений, полученных на основе показателей идеальности ОУ, при анализе отдельных схем будем пренебрегать напряжением смещения нуля (Uсм), входными токами (Iвх, Iвх) и их дрейфами.2. Линейные схемы2.1. Инвертирующий усилительНа рисунке 8.2 приведена схема простейшего инвертирующего усилителя. Неинвертирующий вход заземлен, т.е. находится под нулевым напряжением (Uвх2 рисунка 8.1 равно нулю). Входной сигнал через резистор R1 подается на инвертирующий вход. Операционный усилитель охвачен параллельной отрицательной обратной связью по напряжению через резистор RОС. Найдем выражение для коэффициента усиления схемы. Рисунок 8.2. Инвертирующий усилительВ соответствии с выражением (8.3)UA = UB = 0(8.5)Следовательно, потенциал точки А в первом приближении, равен потенциалу общей шины – «земли». Поэтому эта точка получила наименование «виртуальной земли». Используя полученное значение, находим для токов, входящих в (8.4);(8.6).(8.7)
Другие файлы:
Усилительные устройства
Приведены основные параметры и характеристики усилительных устройств, принципы их работы и методика расчета. Рассмотрены одно- и двухтактные усилитель...
Характеристики операционных усилителей
Методы определения параметров операционных усилителей, входных токов, напряжения смещения, дифференциального входного и выходного сопротивлений, скоро...
Функциональные устройства на ОУ
Понятие и назначение операционных усилителей, их структура и основные функции, разновидности и специфические признаки, сферы применения. Инвертирующее...
Схемотехника устройств на операционных усилителях
Приведены общие сведения об операционных усилителях, характеристиках и параметрах, с помощью которых оценивается их качество. Рассмотрены примеры внут...
Справочник по схемотехнике усилителей
Всесторонне изложены вопросы, касающиеся схемотехники аналоговых транзисторных усилителей. Проанализированы шумовые характеристики, даны рекомендации...
