Операционные усилители

Теоретическое введение:

Операционный усилитель – наиболее распространенный вид усилительных Интегральных Микро Схем (ИМС), в нем сосредоточенны все основные достоинства усилительных схем. Идеальный операционный усилитель имеет чрезвычайно коэффициент усиления по напряжению,

На схемах операционные усилители обозначают следующим образом

Несмотря на то, что ОУ концентрирует в себе лучшие свойства усилительных устройств, непосредственно в качестве усилителя не применяется, это зависит от нескольких причин, и одной из них является то, что коэффициент усиления меняется от экземпляра к экземпляру в очень широких пределах. И очень сильно зависят от режима работы, в первую очередь от температуры, что обусловлено сильной зависимостью от температуры ? транзисторов, входящих в состав ИМС. Эта нестабильность коэффициента усиления затрудняет создание усилительных устройств.

Для улучшения параметров применяют операционные усилители с обратной связью. Т.е. входной сигнал подается на один из входов ОУ. С выхода ОУ напряжение обратной связи U_ос подают на тот же вход ОУ. Таким образом, на входах ОУ действует входное напряжение U_вх и напряжение U_оc.

Основными характеристиками Операционных усилителей являются коэффициент усиления и частотная характеристика т.е. зависимость коэффициента усиления ОУ от частоты подаваемого на вход сигнала.

Коэффициент усиления для не инвертирующего операционного усилителя с обратной связью:

На рисунке 6 приведена схема неинвертирующего операционного усилителя с обратной связью.

Рисунок 6 - Схема неинвертирующего ОУ

Пример графиков зависимости напряжения от времени входного и выходного сигналов для образцового усилителя смотрите на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 - Диаграмма работы неинвертирующего ОУ

Коэффициент усиления для инвертирующего операционного усилителя с обратной связью:

Схема инвертирующего операционного усилителя с обратной связью приведена на рисунке 6.2.

Рисунок 6.2 - Схема инвертирующего ОУ

Пример графиков зависимости напряжения от времени входного и выходного сигналов для образцового усилителя смотрите на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 - Диаграмма работы инвертирующего ОУ