вход Вход Регистрация



Принцип построения заключается в том, какой усилитель мы желаем получить на такой вход, и подается входной сигнал, а другой вход ОУ заземляется.

Инвертирующий усилитель (рис. 3.5, а), изменяющий знак выходного сигнала относительно входного, создается введением по инвертирующему входу ОУ с помощью резистора RОС отрицательной параллельной обратной связи по напряжению. Неинвертирующий вход связывается с общей точкой входа и выхода схемы (заземляется). Входной сигнал подается через резистор R1 на инвертирующий вход ОУ.

 

Рисунок 3.5 – Инвертирующее (а, б) и не инвертирующее (в, г)

включения операционных усилителей

 

В соответствии с обозначениями на рисунке через сопротивление обратной связи RОС протекает ток

через R1 – ток

 

В случае идеального ОУ, входное сопротивление которого стремиться к бесконечности, а следовательно, ток, втекающий в ОУ, равен нулю, можно записать, что IОС = –i1, следовательно:

 

(3.1)

 

Напряжение на неинвентируемом входе равно нулю, поэтому u(–) = uвх = 0 и из (3.1) получаем

 

Следовательно, коэффициент усиления по напряжению инвертирующего усилителя с параллельной обратной связью определяется параметрами только пассивной части схемы:

 

 

Выбор RОС = R1, когда КUИ = –1 (рис. 3.5, б), придает схеме инвертирующего усилителя свойство инвертирующего повторителя напряжения (инвертора сигнала).

Неинвертирующий усилитель (рис. 3.5, в) содержит последовательную отрицательную обратную связь по напряжению, поданную по инвертирующему входу.

Согласно обозначениям на рисунке

 

;

 

Для идеального ОУ, с учетом того, что iОС = i1, можно записать:

 

 

Следовательно, коэффициент усиления по напряжению неинвертирующего усилителя с параллельной обратной связью КUН = uвых/uвх также как и в инвертирующем усилителе определяется параметрами только пассивной части схемы:

 

Если замкнуть выход ОУ в его инвертирующим входом (рис. 3.5, г), можно получить повторитель напряжения. (Интегральный повторитель).

Случайные новости

2.2. Порядок расчета разностного усилителя

2.2. Порядок расчета разностного усилителя вычитателя) на ОУ

А. Анализ схемных решений.

Простейшая схема вычислителя представлена на рис.2.2

Рис.2.2. Схема вычитателя на ОУ

(1)

Помехи на его входах синфазны, поэтому не усиливаются, а ошибка из-за разброса параметров резисторов и разных коэффициентов усиления.

(2)

тогда коэффициент ослабления синфазного сигнала

(3)

Входные сопротивления по входам определяются

(4)

(5)

что ведет к появлению ошибки Uвых

что можно значительно уменьшить, выбрав ОУ с полевыми транзисторами или использовать различные схемные решения.

Рис.2.3 Схема вычитателя (улучшенная)

Б. Расчет выходного каскада.

1. Величину резистора обратной связи выбираем номинальной.

2. Учитывая согласованное включение каскада принимаем отсюда

определяем

3.Определяем величину резистора R4

4. Так как для расчета Uвых используется метод суперпозиции, то для симметричной структуры можно принять R6 = R4, R7 = R5; выбираем номинальное сопротивление по (шкале).

5. Определяем коэффициенты усиления по входам

6. По соотношениям (4) и (5) определяем входные сопротивления по входам Rвх.инв и Rвх.неинв.

7. Корректируем величину Rвых

8. Делитель, состоящий из цепочки (R + αR +R) выбираем из условия (R + αR +R) = 3R >> Rвх.ОУ з ; а

9. Определяем входные токи

где: ,

а

10. Так как симметричный вход создан двумя неинвертирующими усилителями и , то

,

где а – коэффициент деления потенциометра а = 0,2 ÷ 0,5

11. Коэффициент ослабления синфазного сигнала.

12. Найдем изменение ΔUсм при допустимом изменении (10%) напряжения питания:

где т.е.

13. Определим ошибку выходного напряжения от дестабилизационных факторов

Дрейф, приведенный ко входу усилителя

14. Определим относительное изменение коэффициента усиления при изменении температуры на

,

где обычно для ОУ охваченных глубокой ОС

15. Определим общую статическую погрешность вычитателя:

16. Провести анализ результатов по п.п. 11-14 и сделать выводы, при необходимости расчет скорректировать.

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру