Застосування операційних підсилювачів

Сторінки роботи

зміст роботи

Застосування операційних підсилювачів

Операційний підсилювач (ОУ) це інтегральний підсилювач постійного струму з диференціальним входом, що має великий коефіцієнт посилення по напрузіKU, велике вхіднеRВХ і мале вихіднеRВИХ опору . Ідеальний ОУ має коефіцієнт посилення по напрузі, що прагне до нескінченності, що прагне до нескінченності вхідний опір, а так само нульовий вихідний опір. Вони застосовуються для посилення, підсумовування, віднімання, перемноження, логарифмування, інтегрування, диференціювання обмеження, частотної фільтрації, генерування сигналів (загалом близько 100 операцій). Позначення ОУ наведено на рис. 1.

Мал. 1 Позначення операційного підсилювача

Диференціальна напругаUqдорівнює різниці між напругою на вході, що інвертує,UІ і неінвертуючому входіUН.

1 Характеристики операційних підсилювачів

Характеристики ОУ Таблиця 1

10×10 3 . 1000×10 3

2 Інвертуючий суматор

Нехай необхідно розрахувати схему для вирішення наступного рівняння:

Ця схема представлена ​​на рис. 2. Так як вхідний опір дуже велике, то вхідний струм операційного підсилювача дорівнює нулю. Отже:

(1)

(2)

Вираз (2) з урахуванням (1) можна записати так:

Мал. 2 Схема інвертуючого суматора

Аналогічно можна розрахувати суматор, що інвертує, для будь-якого числа доданків.

3 Неінвертуючий суматор

Нехай необхідно розрахувати схему для вирішення наступного рівняння:

Ця схема представлена ​​на рис. 3. Так як вхіднийопір дуже велике, то вхідний струм операційного підсилювача дорівнює нулю. Отже:

(3)

(4)

Оскільки вираз (3) з урахуванням залежності (4) можна записати так:

Мал. 3. Схема суматора

Аналогічно можна розрахувати суматор, що не інвертує, для будь-якого числа доданків.

4 Диференціальний суматор

Нехай необхідно розрахувати схему для вирішення наступного рівняння:

Ця схема представлена ​​на рис. 4. Її розрахунок аналогічний вищенаведеним схемам:

У ряді випадків зручніше проводити розрахунок в інший спосіб. Так як вхідний опір дуже велике, то вхідний струм операційного підсилювача дорівнює нулю. Отже:

Мал. 4. Схема диференціального суматора

Бо те

.

Аналогічно можна розрахувати диференціальний суматор для будь-якої кількості доданків.

---