Устройства аналоговой и импульсной электроники на основе ОУ
Высокое качество параметров современных ОУ позволяет без существенных ошибок при расчете устройств с ОУ, принимать Кu oy→∞, Rвхоу →∞, Rвыхоу →0, т.е считать ОУ идеальным. На основе ОУ с введением разменных ОС можно построить самые различные усилители, компараторы (устройства сравнения), устройства для реализации арифметических и алгебраических функций, генераторы сигналов различной формы в автоколебательном и ждущем режиме, интеграторы, дифференциаторы и т.д и т.п
Инвертирующий усилитель (ИНУ) Схема ИНУ приведена на рис. 6.1. Uвых противоположно по знаку относительно Uвх. Цепи питания и коррекции не показаны. Здесь с помощью резистора Rос создана параллельная ООС, т.е. часть Uвых подается на инвертирующий вход ОУ. Рисунок 6.1 – Инвертирующий усилитель на ОУ
Для ОУ имеем Uвых оу = Кu oy Uвхоу = Кu oy Uд Тогда и, если Кu оу →∞, то Uд →0, .е. Uд=0. Реально Uвхоу = Uд нулю не равно. Но это настолько малая величина, что ею можно пренебречь. Пример: ОУ типа К140УД24 имеет Кu oy = 106. Тогда при Uвыхоу = 10В (близко к Uвыхт) получим Uвхоу = Uд = = 10-5В = 10мкВ. Если Uд = 0 (виртуальный нуль), то точку а можно соединить с нулевой точкой, как показано на рис.6.1 пунктиром. В этом случае источником входного сигнала схема ИНУ воспринимается, как имеющая входное сопротивление R1. т.е. Rвхину = R1 или Rвхос = R1. По первому закону Кирхгофа для узла а имеем I1 = Iос + I- = Iос, т.к. I-1 = 0 (Rвх). Но I1 = , Iос и тогда (6.1) Введем коэффициент усиления ИНУ, как Ku ос и тогда из (6.1) получим Кu ос = (6.2) Вывод: Кu ос определяется только соотношением сопротивлений делителя Rос, R1, Rвхос = R1.
Масштабирующий усилитель. Инвертор полярности Если Rос>R1, то Uвых= Uвх = Кu ос·Uвх, т.е имеем инвертирующий масштабный усилитель с масштабными коэффициентом Кu ос = Если Rоc=R1, Кu ос = -1 , т.е. схема приобретает свойства инвертора полярности входного напряжения с Rвхос = R1.
Неинвертирующий усилитель (НИУ) Схема приведена на рис.6.2. Рисунок 6.2 – Неинвертирующий усилитель на ОУ
Здесь введена последовательная ООС по напряжению (на инвертирующий вход), а входное напряжение подано на неинвертирующий вход, U+=Uвх, а Iвх=0, т.к. Rвхоу →∞. Поскольку дифференциальное напряжение Uд=0 (как и в ИНУ можно ввести виртуальную перемычку, показанную пунктиром) то а но, с другой стороны, Iос будет
Тогда Отсюда и найдем (6.3)
Неинвертирующий повторитель напряжения Если в схеме НИУ взять и убрать , т.е , получим неинвертирующий повторитель с . Это устройство (рис 6.3) используют для развязки каскадов. НИУ используют для усиления сигналов источников с высоким выходным сопротивлением (источников тока).
Рис 6.3 – Неинвертирующий повторитель на ОУ
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (503)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |