62. Схемотехника линейн. Устройств на базе иоу. Инвентир. Усилитель (119-121)

Коэф. Передачи γ = R₁ / R_oc

R₂ д. выбир. R₂ = R₁ || R_oc

Рассмотрим как ведет себя идеал. ОУ.

Под идел. ОУ будем понимать ус-ль, кот. облад. ∞ большим вх. сопрот., нулевым вых. сопр., коэф. ус-ия

Ku ид → ∞ Rвх ид → ∞ Rвых ид → 0

Раб. в ∞ большой полосе частот.

Осн. Пок-ли (идеал ОУ)

I_y = 0; I_вх = I_oc

(U_вх – U₀) / R₁ = - (U_вых – U₀) / R_oc

Т.к. K_u → ∞, то U₀ = (U_вых / K_{u ид}) → 0

=> U_вх / R₁ = - U_вых / R_oc

Тогда

K инв ид = - Roc / R1

(коэф. ус. по инверт. входу)

Опр-ся только пар-рами R_oc и R₁ и не зав. от напряжения.

Если R_oc = R₁, то K_инв = -1, т.е. получили сх. инвертирующего повторителя напряж.

Вых сопр.

R_вых = R_{вых оу} * (1 + R_oc / R₁) / K_{u ид}

R_{вых оу} это вых. сопр. ОУ без ОС.

Как учесть неидеальность ОУ?

Неид-ть ОУ учит. введением в расчет. ф-лы коэф-та, кот. зав. от вел-ны вх. сопр. реал. ОУ, вел-ны вых. сопр., от вел-ны реал. K_u без ОС.

U_вых = - U_вх*R_oc/R₁+U₀*R_oc*(1/R₁+1/R_вх+1/R_oc)

U_вых/U_вх = - R_oc/R₁*[1-1/K_{u ид}*(R_oc/R₁+R_oc/R_{вх оу}+1)]

ε = 1/K_{u ид}*(R_oc/R₁ + R_oc/R_{вх оу} + 1)

ε – ошибка вып-ия операции из-за наличия ОС

K_инв = - (1 - ε)*Roc/R1

Где ε = 1/K_{u oy}*(R_oc/R₁ + R_oc/R_{вх оу} + 1)

K_{u oy} – коэф. ус-ия ОУ без ОС

Реал. сх. ОУ вып-ет операции с погреш., кот. зав. от вх. сопр. и величины K_{u oy}.

В ИОУ, где K_{u oy} > 10000, погр. не велика, и ее в простых применениях не учитывают.

63. Входн. Сопр-е диф. Каскада (118)

Д/диф. Каскада вх. сопр. явл. очень важ. пар-ром. Вх. сопр. мало (≈2r_вх). Повыш. вх. сопр. можно достигнуть за счет уменьш I_э. Достижимые зн. R_вх сост. 10-100ни кОм.

Прим. полевых тр-ров реш.? о вх. сопр. (стан. больш.) и достиг. Десятков Мом.

64. Неинвертирующ. Усилитель (121-122)

Uвх = Uвых * R1/(R1+Rос) Kuнид = 1 + Rос/R1

Фазы вх. сигнала совпад. с фазой вых. → нет знака «-» в Ku

При R_ос = 0 получим сх. повторителя U без инвертирования вх. сигнала..

В отл. от инв. ус-ля, где в рез-те суммы I вх. сопр. на инв. затили пр-ки = 0, в неинв. сх. вх. сопр. велико.

Большое зн. вх. сопр. неинв. усилителя обясн. др. хар-ром цепи ОС (в инв. сх - ||ом ОС а в неинв. сх. – послед. ОС).

Rвх_н = Rвх_оу *(1+Ku_оу*γ), где γ=R₁/R_ос

В отлич. от неинв. ус-ля вх. сопр. инв. ус-ля мало и опр-ся вел-ной рез-ра R₁.

65. Преобразователь тока в напряжение (123-124)

При усилении слабых сигналов необх-мо преобр-ть ток в напр-е, кот. удобно для дальн. обработки.

Задача осложн. если внутр. сопр. велико.

ОУ обл. малым вых. сопр. и позв. Получить на выходе сигнал в виде напряж.

I_вх = I_ос = -U_вых/R_ос

I_вх = 1 мкА; R_ос = 100 кОм => U_вых = -100 мВ

Погр. вып. опер. ε и темпр. стаб-ть влияют на U_вых.