19. Схемы включения оу.

1. Инвертирующий усилитель на основе ОУ

Рассмотрим схему инвертирующего усилителя (рис. 1), из которой видно, что в ней действует параллельная обратная связь по напряжению

Так как i- = 0, то в соответствии с первым законом Кирхгофа i1 = i2.

Неинвертирующий усилитель на основе ОУ

Рассмотрим схему неинвертирующего усилителя (рис. 3), где имеет место последовательная отрицательная связь по напряжению. Вначале выполним анализ схемы, используя принятые допущения, а затем выполним анализ на основе выражений, полученных для усилителя с указанной обратной связью.

Таким образом, неинвертирующий усилитель характеризуется коэффициентом усиления по напряжению

Повторитель напряжения на основе ОУ

Схема повторителя (рис. 4) легко может быть получена из схемы неинвертирующего усилителя при R1→ ∞, R2→ 0. Здесь предполагается, что операционный усилитель работает в режиме усиления (Uдиф ≈ 0). Исходя из полученного выше общего выражения для напряжения ивых или используя второй закон Кирхгофа, получаем

Uвых = Uвх

Сумматор напряжений (инвертирующий сумматор)

Рассмотрим схему сумматора, приведенную на рис. 5.

Предположим, что операционный усилитель работает в режиме усиления, тогда Uдиф ≈ 0.

Учитывая, что

Получим

При Uдиф = 0 получим

Вычитающий усилитель (усилитель с дифференциальным входом)

В вычитающем усилителе (рис. 6) один входной сигнал подается на инвертирующий вход, а второй — на неинвертирующий. Предположим, что операционный усилитель работает в линейном режиме. Тогда все устройство можно считать линейным и для анализа использовать принцип суперпозиции (наложения).

20. Примеры аналоговых узлов на оу.

Схемы суммирования и вычитания на ОУ

На рис. 1,а приведена схема устройства, выполняющего операцию сложения двух входных напряжений. При этом выходной сигнал дополнительно инвертируется, отсюда и название – инвертирующий сумматор. На рис.1,б показано его условное графическое обозначение.

Считая ОУ идеальным, в условиях большой глубины ООС для инвертирующего входа по первому закону Кирхгофа можно записать

Рис. 1. Схема инвертирующего сумматора

и его условное обозначение

Схемы интегрирования и дифференцирования на ОУ.

Интегратор – это электронное устройство, выходной сигнал которого пропорционален интегралу по времени от его входного сигнала. Простейшая схема интегратора, выполненная на ОУ, приведена на рис. 5,а и его условное графическое обозначение на рис. 5,б.

Интегратор построен на основе инвертирующего усилителя, в котором резистор обратной связи заменён конденсатором . В этом случае выходное напряжение описывается выражением

Дифференциатором называется устройство, выходной сигнал которого пропорционален производной от его входного сигнала. Другими словами, выходной сигнал дифференциатора пропорционален скорости изменения входного сигнала.

Поменяв местами резистор и конденсатор на рис. 5, получим дифференциатор (рис. 8,а). На рис. 8,б его условное обозначение.