|
|
Анализ устройств содержащих ОУСтр 1 из 2Следующая ⇒ В большинстве случаев ОУ используется с обратными связями, которые определяют функциональное назначение устройства и его основные параметры.
Знак “-” означает, что выходной сигнал находится в противофазе с входным. При этом K >1.
R3 – служит для устранения разбаланса ОУ за счет входных токов и выбирается из условия Установим связь между выходным и входным напряжениями. Для узла «а» по 1-му закону Кирхгофа запишем соотношение:
Учитывая, что входы ОУ виртуально замкнуты
Для того, чтобы реальный усилитель можно было считать близким к идеальному, должно быть выполнено несколько условий: 1. 2. 3. К выходу усилителя подключается сопротивление нагрузки: Порядок расчета усилителя на заданный коэффициент усиления К: 1. По справочнику выбирается ОУ и определяем его Iоу и Rвх.оу. 2. Выбираем R2 из условия: 3. Рассчитываем R1=R2/K. Если R1 ≥1кОм, то выбранный ОУ удовлетворяет требованиям, а если R1 ≤1кОм, то выбираем другой ОУ с большим Rвх и все расчеты проводим заново. 4. Рассчитываем R3 из соотношения: 9.6.2. Неинвертирующий усилитель.
Установим связь между входным и выходным напряжениями. Поскольку входы идеального ОУ виртуально замкнуты, то, запишем U+вх=U–вх.
Uвых = Uвх (R1+ R2)/R1. Отсюда К= (R1+ R2)/R1= 1+R2/R1. Если R1 =∞ (рис.9), то Kи =1, и такой усилитель называется повторителем напряжения. Благодаря последовательной обратной связи по входу он имеет практически Rвх →∞, а благодаря параллельной обратной связи по выходу он имеет Rвых →0.
Преобразователь ток- напряжение это устройство которое выполняет преобразует ток в напряжение. Его условное обозначение и принципиальная схема на ОУ приведены на рис..: В простейшем случае такое преобразование осуществляет резистор R по схеме приведенной на рис.: Напряжение и ток связаны соотношением U = IRн при этом должно выполняться соотношение Ri >> Rн. Однако когда резисторы Ri иRн становятся соизмеримыми по величине резко возрастает погрешность преобразования. Этого недостатка лишена схема на ОУ. Благодаря обратной связи эта схема имеет почти нулевое входное сопротивление. А потому преобразование тока в напряжение происходит практически при любом сопротивлении Ri
Для узла «а» по первому закону Кирхгоффа запишем соотношение для токов: Iвх=Iос+Iоу Учитывая, что входы ОУ виртуально замкнуты (Iоу=0, U+вх=U–вх=0), запишем по закону Ома соотношение для тока Iос= - Uвых/R и разрешив его относительно Uвых, получим Uвых = - Iвх/R. Инвертирующий сумматор
Установим связь между выходным и входными сигналами этой схемы. Если считать, что ОУ идеальный т.е. Iоу=0 и U+вх=U–вх=0, то при подаче на его входы напряжения U1, U2,..., Un, для узла «а» по первому закону Кирхгоффа можно записать, что Iвх = I1 + I2 +...+ In = Iос, Расписав каждый из токов по закону Ома: I1 = U1/ R1, I2 = U2/ R2,..., In = Un/Rn, Iос =-Uвых/Rос , получим выражение связывающее входные и выходное напряжения Uвых=- (U1Rос/R1+ U2Rос/R2+...+ UnRос/Rn)   Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
9.6.1.Инвертирующий усилитель. Его обозначение на функциональных схемах приведено на рис.9..
Принципиальная схема инвертирующего усилителя на ОУ приведена на рис.9.. В ней R1, R2 – резисторы образуют цепь параллельно-параллельной отрицательной обратной связи.
Учтем, что для идеального ОУ Iоу=0 и распишем токи Iвх и Iос используя закон Ома (рис.), т.е.:
; получим
; отсюда 
.
, где K - коэффициент усиления, который должен иметь усилитель.
Iос – ток обратной связи.
.
.
.
Его условное обозначение и принципиальная схема приведены на рис., где K >1. В этой схеме резисторы R1, R2 образуют последовательно-параллельную отрицательную обратную связь.
Здесь U–вх= R1Uвых/(R1+R2), а U+вх =Uвх. Подставим записанное в исходное уравнение и, разрешив это уравнение относительно Uвых, получим
9.6.3. Преобразователь ток-напряжение
Установим связь между входным током и выходным напряжением для схемы на ОУ.
Это устройство, у которого выходное напряжение равно алгебраической сумме входных напряжений, взятой с противоположным знаком (рис.5). Его условное обозначение и принципиальная схема на ОУ приведены на рис..: