6.5. Різновидів уу на оу

На основі ОУ може бути виконаний різницевий (диференціальний) підсилювач, схема якого приведена на малюнку 6.10.

Різницевий підсилювач на ОУ можна розглядати як сукупність інвертуючого і неінвертуючого варіантів підсилювача. Для різницевого підсилювача можна записати:

.

Як правило і отже . Розкривши значення коефіцієнтів посилення, отримаємо:

,

Для окремого випадку при отримаємо:

.

Останній вираз чітко роз'яснює походження назви і призначення даного підсилювача.

У різницевому підсилювачі на ОУ при однаковій полярності вхідної напруги має місце синфазний сигнал, який збільшує помилку підсилювача. Тому в різницевому підсилювачі бажано використовувати ОУ з великим КОСС. До недоліків розглянутого різницевого підсилювача можна віднести різну величину вхідних опорів і трудність в регулюванні коефіцієнта посилення. Ці труднощі усуваються в пристроях на декількох ОУ, наприклад, в різницевому підсилювачі на два повторителях (малюнок 6.11).

Дана схема симетрична і характеризується однаковими вхідними опорами і малою напругою помилки, але працює тільки на симетричне навантаження.

На основі ОУ може бути виконаний логарифмічний підсилювач, принципова схема якого приведена на малюнку 6.12.

P-n перехід діода VD зміщений в прямому напрямі. Вважаючи ОУ ідеальним, можна прирівняти струми і .Используя вираз для ВАХ p-n переходу неважко записати:

,

звідки після перетворень отримаємо:

,

з чого виходить, що вихідна напруга пропорційна логарифму вхідного, а член є помилкою логарифмування. Слід відмітити, що в даному виразі використовується напруга, що нормується щодо одного вольта.

При заміні місцями діода VD і резистора R виходить антилогарифмічний підсилювач.

Широкого поширення набули інвертуючі і неінвертуючі суматори на ОУ, звані підсилювачами, що ще підсумовують, або аналоговими суматорами. На малюнку 6.13 приведена принципова схема інвертуючого суматора з трьома входами. Цей пристрій є різновидом інвертуючого підсилювача, багато властивостей якого виявляються і в інвертуючому суматорі.

При використанні ідеального ОУ можна вважати, що вхідних струмів підсилювача, викликаних вхідною напругою

,

звідки

.

З отриманого виразу виходить, що вихідна напруга пристрою є сумою вхідної напруги, помноженою на коефіцієнт посилення . При і .

При виконанні умови струмова помилка мала, і її можна розрахувати по формулі де - коефіцієнт посилення сигналу помилки, який має більше значення, чим .

Неінвертуючий суматор реалізується також як і інвертуючий суматор, але для нього слід використовувати неінвертуючий вхід ОУ по аналогії з неінвертуючим підсилювачем.

При заміні резистора конденсатором З (малюнок 6.14) отримуємо пристрій, званий аналоговим інтегратором або просто інтегратором.

При ідеальному ОУ можна прирівняти струми і звідки слідує:

,

або

.

Точність інтеграції тим вище, тим більше .

Окрім розглянутих УУ, ОУ знаходять застосування в цілому ряду пристроїв безперервної дії, які будуть розглянуті нижче.