Операционный усилитель.

Операционный усилитель с отрицательной обратной связью наиболее часто применяется на практике (см. рис.21). Отрицательный характер ОС обусловлен подачей U₁ на инвертирующий вход ОУ, так что U_вых = - K₀U₁. Отрицательная обратная связь осуществляется через сопротивления и .

Т. к. входное сопротивление ОУ больше (принимает ), то входной ток ОУ I_оу=0 и выполняется I_вх=I_ос, откуда: .

При большом коэффициенте усиления ОУ (К₀® ) напряжение на входе ОУ и поэтому откуда (1)

Инвертирующийусилитель (инвертатор). При и выражение (1) примет вид (U_вых = - U_вх), схема принимает вид инвертирующего повторителя напряжения.

Масштабный усилитель. При и выражение (1) примет вид , а усилитель выполняет роль масштабного инвертирующего

усилителя: U_вых = - К_b-U_вх.

Суммирующий усилитель (сумматор). Если на вход ОУ подается несколько входных напряжений U_вх1 U_вх2 U_вх3, а R₁ = R₂ (рис.22а), то

выражение (1) примет вид . Усилитель выполняет роль сумматора, т. к.

U_вых = -(U_вх1 + U_вх2 + U_вх3). Интегрирующий усилитель. При и получается интегрирующий усилитель (рис.20б), у которого коэффициент усиления , что

соответствует операции интегрирования в комплексной форме записи, где

t=CR₁ – постоянная

интегрирования, задающая

масштаб интегрирования по

времени. Соответственно

в временной форме записи имеем

.

Рис. 22. Усилители: а – суммирующий,

б – интегрирующий,

в - дифференцирующий

Дифференцирующийусилитель. При и получается дифференцирующий усилитель (см. рис.22в), у которого коэффициент усиления: ,

что соответствует операции дифференцирования входного сигнала в комплексной форме записи, где t=CR₂ постоянная времени дифференцирования Соответственно во временной форме записи имеем