Инвертирующий усилитель

Инвертирующий усилитель изображён на рис. 6.23В. Будем считать, что входное сопротивление операционного усилителя бесконечно велико. Тогда можно найти ток I в цепи обратной связи.

(6.32) Часть

рис. 6.23.

Напряжение на выходе определяется
напряжением U_1-2 на клеммах (1-2):

U_1-2 = U_ВХ + I Z₁ , U_ВЫХ = −K U_1-2 . (6.33)

Комбинируя (6.32) и (6.33), находим:

Выходное напряжение с минусом. Знак K_β – отрицательный.

Но в радиотехнике принято говорить про модуль коэффициента усиления.

(6.34)

Знак K_β отрицательный, что и должно быть для инвертирующего усилителя (invertere на латыни значит "оборачивать"). Манипулируя частотными зависимостями Z₁(ω) и Z₂(ω) ,можно получать нужные величины коэффициента усиления и рабочей полосы усилителя.

Сумматор

Для сумматора, изображённого на рис. 6.23Г, сначала определим токи I₁ и I₂ , текущие через источники напряжений U₁ и U₂ :

Часть

рис. 6.23.

Выражаем выходное напряжение через токи I₁ и I₂ :

U_ВЫХ =

U_ВЫХ = (6.35)

Так как U_ВЫХ = – KU_1-2 , то можно отсюда выразить

U_1-2 = – U_ВЫХ /K и подставить в (6.35):

при (6.36)

Этот результат легко обобщается на случай N источников напряжений на входе, включённых параллельно:

если (6.37)

Из последнего равенства видно, что при равенстве входных импедансов Z₁ = Z₂ = …=Z_N выходное напряжение просто пропорционально сумме напряжений Σ U_i (поэтому это устройство и называется сумматор). Изменяя величины сопротивлений Z_i , можно получить прибор, на выходе которого получаем взвешенную сумму от входных напряжений вида U_ВЫХ ~ Σ k_i U_i , где k_i – заданные коэффициенты.

Генераторы