11 Операционные усилители (оу)
11.1 Назначение, структура и основные характеристики операционного усилителя
ОУ выполняется в интегральном исполнении и состоит из нескольких каскадов усиления.
К=F(f)
Uвых
К
неинвер
Uвх
0
f
Параметры:
1)
2)
3)
Ом
4)
десятки
Ом
11.2 Схемотехника усилителей на оу
-
Повторитель напряжения
Uвых
Uвх
Согласования отдельных каскадов по сопротивлению.
-
Неинвертирующий усилитель
Rос
Uвых
Uвх
R1 R2
3) Инвертирующий усилитель (изменение фазы на противоположный)
Rос
R1
Uвх Uвых
4) Усилитель с дифференциальным входом.
Rос
R1
Uвх1 Uвых
Uвх2
R2
Для этого усилителя определяется коэффициент усиления для инвертирующего и неинвертирующего.
Если операционные усилители применяются в измерительной аппаратуре, то необходимо учитывать реальные параметры конкретного усилителя.
Любой операционный усилитель имеет конечное входное сопротивление, а, следовательно, и конечное значение входных этапов. Входные токи сознают напр. на сопротивлениях схемы, это напр. приводит к дрейфу выходного напр., поэтому для измерительных схем на оба входа необходимо составить активные сопротивления, чтобы при отсутствии входного сигнала напр. на этих входах были одинаковы.
Пример использования инвертирующего усилителя.
Rос
R1
Uвх Uвых
Rкор
Сбалансировать любой усилитель (опер.) можно, подав на один из входов соответств. напр.
Современные опер. усилители имеют специальные выводы для балансировки.
Применение ОУ в качестве усилителей переменного напряжения.
ДА1
Rос
R1 С2
Uвх
Rн
Rкор
Количество усилительных каскадов определ. типом операторных усилителей и полосой пропускания требуемого усилителя. Для расширения полосы пропускания вводится отрицательная обратная связь.
На переменном токе отрицательной обратной связью сразу можно обхватывать несколько каскадов.
С R1 R2
Uвх
Rн
12 Активные фильтры
12.1 Общие математические описания и классификация фильтров. Пассивные фильтры
Фильтрами называются устройства, которые пропускают определенную полосу частот. По существу фильтры – реактивные, делители напряжения. По виду амплетодночастотной характеристики фильтры делятся:
-
фильтры нижних частот
к
-
f
-
Фильтры верхних частот
к
f
-
П
олосовой
фильтр
К
f
4.Заграждающие фильтры
К
f
1) ФНЧ
R
Uвх Uвых
К(W)
Kо
0.707
0.01
W
Wср fгр
2)ФВЧ
С
Uвх
R Uвых
K(W) ПФ
Wср W
R
C
Uвх R C
Uвых
Для улучшения АЧК применяются мостовые схемы фильтров Вина.
