Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Инвертирующее включение ОУ




ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Операционный усилитель (ОУ) - это усилитель постоянного тока с дифференциальным входом, имеющий большой, но нестабильный коэффициент усиления по напряжению К>>1 (К=104 ...106), большое входное (Rвх=0.1...100 МОм) и малое выходное (Rвх=50...400 МОм) сопротивления. В линейных усилителях применяют ОУ только с цепями отрицательной обратной связи (ООС), которая уменьшает коэффициент усиления К по напряжению до 1...103, но одновременно с этим стабилизирует К, увеличивает Rвх.ус и уменьшается Rвых.ус. Применение ОУ в усилителях без цепей ООС недопустимо.

 

3.1. Основные параметры ОУ.

Параметры ОУ можно условно разделить на две группы: к первой группе относятся параметры, характерные для всех линейных усилительных устройств:

1) коэффициент усиления по напряжению без обратной связи - К;

2) входное сопротивление Rвх.оу и входная емкость Cвх.оу;

3) выходное сопротивление Rвых.оу;

4) переходная характеристика (ПХ) и амплитудночастотная характеристика (АЧХ);

5) напряжение питания (обычно ±15 В), ток потребления и мощность, рассеиваемая ОУ без нагрузки.

Ко второй группе относят параметры, учитывающие специфику ОУ, как дифференциального усилителя, имеющего два входа - инвертирующий (вход «–») и неинвертирующий (вход«+»).



                                                                                       

                                    

                                    Рис. 3.1.

 

При подаче сигнала на вход «–» выходное напряжение противофазно входному, при подаче сигнала на вход «+» фазы входного и выходного напряжений совпадают. Ко второй группе параметров ОУ относятся:

1) входное напряжение смещения Uсм;

2) входной ток смещения Jсм (входной ток по входу «–» - Jсм1, входной ток по входу «+» - Jсм2);

3) разность входных токов смещения Jр=Jсм1–Jсм2;

4) коэффициент ослабления синфазных сигналов Fs оу, характеризующий способность ослаблять (не усиливать) сигналы, приложенные к обоим входам ОУ одновременно.

Входное напряжение смещения Uсм определяется, как напряжение, которое требуется приложить между входами «–» и «+» ОУ (см. рис. 3.1) с тем, чтобы обеспечить Uвых=0. В идеальном случае при нулевом дифференциальном входном напряжение на выходе ОУ напряжение Uвых=0, реально имеется Uвых¹0, возникающее из-за разбаланса входного дифференциального каскада. Когда обеспечено Uвых=0 путем подачи на вход усилителя Uсм, говорят, что в усилителе установлен нуль, или он сбалансирован. Установка нуля усилителя на ОУ может быть выполнена подачей соответствующих сигналов как на вход «+», так и на вход «–».

ОУ в первом (входном) дифференциальном каскаде содержит транзисторы (биполярные или полевые). Этим транзисторам, как приборам, управляемым током, для базового смещения необходим определенный ток. Поэтому во всех усилителях на ОУ должны быть предусмотрены цепи протекания постоянных токов смещения Jсм, в противном случае усилитель будет неработоспособен. Входной ток смещения Jсм, приводимый в справочных данных на ОУ, определяется как средний ток смещения

        Jсм=(Jсм1–Jсм2)/2,                                   (3.1)

отличие во входных токах смещения характеризуется справочными параметром

        Jр.=Jсм1–Jсм2.                                    (3.1а)

Влияние параметров Uсм, Jсм, Jр на работу усилительного каскада на ОУ зависит от схемы включения ОУ в усилителе.

 

3.2 Схемы включения ОУ

Основными схемами включения ОУ являются инвертирующая, неинвертирующая, дифференциальная схемы.

 

Инвертирующее включение ОУ

Схема инвертирующего включения ОУ представлена на рис. 3.2.

                       

       

        Рис. 3.2                                              Рис 3.3             

Сопротивление отрицательной обратной связи Rос, включенное с выхода усилителя на инвертирующий вход «–», образует цепь параллельной обратной связи по напряжению. Коэффициенты усиления инвертирующего усилителя:

 

              K_ = _  ___KR ос_____________________

                            R1(Rос/R1 + Rос/Rвх.оу + 1 + K)      (3.3)

где Rвх.оу, - дифференциальное входное сопротивление ОУ,

   К      - коэффициент усиления ОУ без ООС.

При Rвх.оу >> Rос и К >> 1

 

K_ » - Rос / R1.                                                       (3.4)

 

Входное сопротивление инвертирующего усилителя определяется величиной R1:

        Rвх.ус » R1,

и так как R1 относительно мало (от единиц до сотен килоом), то эта схема включения характеризуется малой величиной входного сопротивления.

Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Читайте также:
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (134)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.023 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7