Главная Операционные усилители



Как видите, этот усилитель будет насыщаться только тогда, когда на вход приложено напряжение 10 мВ.

Многовходовые схемы

Рассмотрим схему, изображенную на рис. 5.3. Она представ* ляет собой инвертирующий повторитель с несколькими входами. Согласно закону Кирхгофа для токов,

/о.с = /1+4 + /з-

Выражение для выходного напряжения имеет вид

Но, согласно закону Ома,

(5.10) (5.11)

h=ER, h-EJR,.

(5.12) (5.13) (5.14)

Поэтому уравнение (5.11) можно записать в следующем виде:

£вь.х = -?о.с(/1 + /2 + /з)-

(5.15)

В некоторых случаях вы будете использовать неинвертирующий вход. Для схемы такого типа необходимо записать общее уравнение для всех токов. Следовательно, нужно правильно расставить знаки. Рассмотрим рис. 5.4. Коэффициент передачи этой схемы описывается уравнением (5.16):

(5.16)

Схемы, подобные показанным на рис. 5.3 и 5.4, широко применяются в электронной аппаратуре. Например, иногда их ис-


si/JC

Рис. 5.3. Инвертирующий сумматор.




Рис. 5.4. Двуполярный сумматор.

пользуют для суммирования напряжений или токов, с помощью которых могут быть представлены количества или числа. Фактически они представляют собой определенный тип схемы аналоговой вычислительной машины. Часто говорят, что большинство измерительных приборов, используемых в науке и технике,- это просто аналоговые вычислительные машины, запрограммированные для вычисления определенной функции. Сейчас все шире начинают использоваться микропроцессоры, и, может быть, в будущем в приборах будут использовать и цифровые вычислительные машины.

Неинвертирующие повторители

В схеме этого типа входной сигнал поступает прямо на неин-вертирующий вход операционного усилителя. Сигнал обратной связи тем не менее по-прежнему подается на инвертирующий вход. Если бы он также подавался на неинвертирующий вход, то в цепи обратной связи могли бы возникнуть условия, благоприятные для генерирования колебаний, которые совсем ни к чему в операционном усилителе!

Единственная и очень важная особенность неинвертирующего повторителя состоит в существенно увеличенном входном сопротивлении. Для сопоставления отметим, что во входной цепи инвертирующего повторителя стоит резистор, соединенный с мнимой землей. В связи с этим величина входного сопротивления ограничена сопротивлением входного резистора. С другой стороны, в неинвертирующем повторителе входной сигнал подается непосредственно на неинвертирующий вход, который, как вы помните, обладает большим сопротивлением (Zbx - бесконечно




Рис. 5.5, Неинвертирующий повторитель с единичным коэффициентом усиления.

большая величина!). На практике величина входного сопротивления равна произведению коэффициента усиления по напряжению на входное сопротивление данного устройства (приводится в паспорте). И хотя на самом деле она не является бесконечно большой, значение ее тем не менее очень велико.

На рис. 5.5 показан распространенный неинвертирующий повторитель с единичным коэффициентом усиления. Это, наверное, самая простая линейная схема операционного усилителя, которую только можно встретить. Обратите внимание, что выходной сигнал полностью подается обратно на инвертирующий вход. Благодаря этому величина В в уравнении (1.14) становится равной единице, и уравнение можно переписать в следующем виде:

Но учитывая данное выше объяснение, можно сказать, что выражение (5.17) в действительности дает единицу, следовательно, можно сделать вывод, что коэффициент усиления схемы, приведенной на рис. 5.5, при замкнутой цепи обратной связи также равен единице. Это справедливо с достаточноо высокой степенью достоверности, особенно для операционных усилителей с высоким значением коэффициента усиления. Повторитель с единичным коэффициентом усиления можно сделать на основе обычного операционного усилителя, а можно купить специальный операционный усилитель, в котором выводы входа и выхода соединены друг с другом внутри корпуса ИС.

Схему повторителя с единичным коэффициентом усиления используют по двум причинам. Одна из них состоит в возможности буферизации без потерь и без усиления сигнала. Часто возникает необходимость подать сигнал или уровень напряжения в несколько различных точек, при этом нежелательно, чтобы они оказывали взаимное влияние друг на друга. Примером могут служить управляющие схемы, в которых сигнал, полученный в



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [34] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0164