Операционные усилители

Операционные усилители – это усилители постоянного тока с большим коэффициентом усиления, имеющие дифференциальный вход(2 входных вывода и 1 общий выход).

Коэффициент усиления порядка 20000/10000. Первоначально разрабатываемая для выполнения различных операций(суммирование, дифференцирование и интегрирование).

Графические обозначения:

Рисунок 11.1

Он имеет 2 входа: инвертирующий и неинвертирующий, при подаче сигнала на инвертирующий вход входной и выходной сигналы, находящиеся в противофазе. При подаче сигнала на неинвертирующий вход они совпадают по фазе.

Основные характеристики:

· амплитудная;

· амплитудно-частотная;

1. Амплитудная – зависимость выходного сигнала от входного

Рисунок 11.2

Рабочий участок для усилительного режима – это наклонный участок, коэффициент усиления по этой характеристике определяется

а горизонтальные участки амплитудной характеристики – это рабочие участки при работе операционного усилителя в импульсном режиме. Коэффициент усиления операционного усилителя без обратной связи составляет единицы, десятки, сотни тысяч.

Большие значения коэффициента усиления позволяют при охвате таких операционных усилителей глубокой отрицательной обратной связи получают схемы со свойствами, которые зависят только от параметров цепи отрицательной обратной связи

, К – коэффициент усиления без обратной связи

если βК››1, то

β – коэффициент передачи в цепи обратной связи

2. Амплитудно-частотная характеристика – зависимость коэффициента усиления от частоты

К_U = F(f)

Для обыкновенного усилителя:

Для операционного усилителя:

Рисунок 11.3

В рабочем диапазоне частот коэффициент усиления практически не изменяется.

Рабочий диапазон частот от 0 до f_гр,

f_гр – это частота, где коэффициент усиления уменьшается в раз по сравнению со средним.

В современных операционных усилителях f_гр составляет единицы, десятки МГц.

f_т – частота единичного усилителя.