ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Операционные усилители и типовые схемы на их основе из "Основы современного электрохимического анализа" Изначально операционными называли усилители на электронных лампах, предназначенные для использования в аналоговых вычислительных машинах. В настоящее время операционные усилители в виде отдельных микросхем или составных частей более сложных интегральных схем находят широкое применение в электронике не только для усиления и масштабирования сигналов, но и в качестве базового элемента устройств, осуществляющих различные математические операции над сигналами в аналоговой форме суммирование, дифференцирование, интегрирование, логарифмирование, потенцирование, умножение, деление и т.п. [c.37] Для обеспечения больших входных сопротивлений первый дифференциальный каскад часто вьшолняется по схеме с общим коллектором на биполярных транзисторах или же в нем используются полевые транзисторы. [c.37] Инвертирующий вход операционного усилителя обозначается знаками минус (-) или (о). [c.38] Общая схема 1.7, г в этом случае представляет собой инвертирующий усилитель К 1) или, по-другому, инвертирующе-масштабирующее устройство (для произвольных значений коэффициента передачи К). [c.39] Из равенства (1.43) видно также, что за счет глубокой обратной связи коэффициенты передачи схем на операционных усилителях не зависят от их собственного коэффициента усиления Ку и, следовательно, остаются постоянными в пределах полосы частот, в которой Ку может существенно изменяться, но оставаться достаточно большим, чтобы соблюдалось условие Ку 1. Независимость К т Ку обеспечивает высокую стабильность работы таких схем, т.е. их независимость от нестабильности параметров операционного усилителя. [c.39] Отметим еще одну особенность схем на операционных усилителях. Поскольку собственный коэффициент операционного усилителя Ку велик, то при значениях выходного напряжения 1 /вых 10 В величина оказывается пренебрежимо малой по ср нению с входным сигналом и . Так, например, для Ку = 10 , = 10 , 1 /вых = 5 В, входной сигнал = 50 мВ, а 1/вх = 0,05 мВ. Поэтому можно считать, что / х О и, следовательно, инвертирующий вход операционного усилителя оказывается как бы накоротко замкнутым на общую нулевую точку (при наличии глубокой внешней обратной связи). В связи с этим принято говорить о потенциальном замыкании инвертирующего входа на общую точку. Особенностью такого замыкания является то, что оно практически не пропускает ток из-за большого входного сопротивления операционного усилителя. [c.39] Разумеется, величины входных сигналов не должны быть слишком большими, чтобы схема работала в линейном (усилительном) режиме. [c.39] Еще более высокое входное сопротивление К - КуК и коэффициент передачи 1 в сочетании с очень малым выходным сопротивлением Л вых имеет повторитель напряжения, получающийся в том случае, когда из схемы (рис. 1.7, е) исключают оба резистора, т.е. при К = О и Ло = 0. [c.40] Операционные усилители широко применяются также в качестве компараторов (устройств сравнения) в импульсной и цифровой технике. Функция компаратора заключается в том, что в момент равенства сравниваемых напряжений С/вх1 и С/вх2, подаваемых на два его входа, выходное напряжение, которое может принимать два фиксированных значения (два уровня), должно скачком измениться с одного уровня на другой. Один из этих уровней обычно положительный, а другой - отрицательный. В цифровой технике и в логических устройствах больший по величине уровень считается единицей, а меньший - нулем двоичной системы счисления. [c.42] Вернуться к основной статье