Операционные усилители. Инвертирующее и неинвертирующие включение. Масштабный усилитель
Операционный усилитель (ОУ) - это модульный многоканальный усилитель с дифференциальным входом, по своим характеристикам приближающийся к идеальному усилителю.
С идеальным усилителем обычно ассоциируются следующие свойства: бесконечный коэффициент усиления по напряжению Кu
, бесконечное полное входное сопротивление Zвх
, равенство нулю выходного напряжения при отсутствии сигнала на входе Uвых = 0 при Uвх = 0, бесконечно широкая полоса пропускания D f
(отсутствие задержки при прохождении сигнала через усилитель).
Само название "операционный усилитель" связано с матеметическими операциями, которые в начале развития вычислительных устройств осуществлялись с помощью операционных усилителей (ОУ). Функции современных интегральных ОУ стали более универсальными, а сами ОУ, являясь источниками напряжения, управляемыми напряжением, находят широкое применение в устройствах современной электроники.
Интегральные ОУ используются в качастве инвертирующих и неинвертирующих усилителей и повторителей напряжения во многих электронных устройствах. На их основе создаются различные интеграторы, дифференциаторы и сумматоры; схемы умножения, деления, логарифмирования, антилогарифмирования. Различные функциональные преобразователи, схемы сжатия сигнала, источники постоянного тока и стабильного напряжения, компараторы, гармонические и релаксационные генераторы, активные фильтры и другие устройства в большинстве случаев раелизуются на интегральных ОУ. Многие устройства на основе интегральных ОУ имеют малые габариты, массу и стоимость.
Инвертирующее включение.
При инвертирующем включении неинвертирующий вход ОУ соединяется с общей шиной (рис. 5).
![]() ![]() |
Неинвертирующее включение.
При неинвертирующем включении входной сигнал подается на неинвертирующий вход ОУ, а на инвертирующий вход через делитель на резисторах R1 и R2 поступает сигнал с выхода усилителя (рис. 6). Здесь коэффициент усиления схемы K найдем, положив в (6) U2 = 0, R3 = 0, R4 бесконечно велико. Получим:
![]() ![]() |