Операционные усилители.

ОУ – это такой элемент или устройство, которое обладает бесконечным коэффициентом усиления для дифференциального сигнала и нулевым коэффициентом усиления для синфазного сигнала (бесконечным коэффициентом подавления).

Идеальный ОУ обладает нулевыми входными токами и нулевым Uсм, бесконечным входным сопротивлением и нулевым входным.

Для реальных ОУ Кус имеет значение около 100000, а в прецизионных до нескольких миллионов.

Коэффициент подавления синфазной составляющей часто равен обратному значению коэффициента усиления (80..120дБ).

Входное сопротивление ОУ на биполярном транзисторе в худшем случае до сотен кОм. Выходное – несколько десятков Ом. Входной ток (Iвх) на уровне единиц нА (для ОУ на полевых транзисторах – порядка А).Напряжение смещения (Uсм) от нескольких десятков до нескольких сотен мкВ. Температурные дрейфы Uсм на уровне нескольких единиц – десятков микровольт на градус Цельсия. Температурный дрейф при увеличении температуры на 10 градусов удваивается у ОУ на полевых транзисторах. Температурный дрейф при увеличении температуры на 100 градусов удваивается у ОУ на биполярных транзисторах.

Инвертор:

Повторитель:

Сумматор:

Интегрирование с помощью ОУ:

У ОУ входные токи измеряются следующим образом:

В реальных схемах без коррекции не обойтись. Реальный усилитель обладает входными токами и Uсм, создающими входное напряжение при нулевом потенциале на входе. В результате с течением времени напряжение инвертора изменяется до тех пор пока усилитель не насытится. Подобные инверторы в чистом виде (без коррекции напряжения смещения) не используются.