Презентация, доклад по теме Операционные усилители

усиление:103 ... 108
Входное сопротивление:105 ... 1015 Ом
Выходное сопротивление: 15 ... 3000 Ом
Диапазон частоты:0 Гц ... 100 MГц

усиления,
·          большим входным сопротивлением,
·          малым выходным сопротивлением,
·          имеет широкий частотный диапазон, которой обеспечивают непосредственные связи (т.е. без разделительных конденсаторов).
На рисунке 1 у операционного усилителя мы видим 5 линий проводников:

Рис. 1. Обозначение на схеме операционного усилителя ( справа по немецкой системы DIN 40 900 T10 и DIN 40 900 T13), здесь U1 - неинвертирующий вход, U2 - инвертирующий вход, +Uвых – выход, +Uпит - положительный вывод питания, - Uпит - отрицательный вывод питания.

позволяет увеличить коэффициент усиления до десятков миллионов раз. Равенство напряжений на базах транзисторов Т3 и Т4 приводит к равенству их коллекторных токов, один ток является "отражением" другого - отсюда и название схемы.

частоты (k падает с частотой как показано на рисунке 3, кривая 1), поэтому для создания "плоской АЧХ" вводят корректирующие RC-цепи (кривые 2 и 3). Для балансировки нуля также используют внешний переменной резистор.

является наиболее распространенной схемой включения ОУ. Резистор R2 в цепи обратной связи служит для передачи части выходного сигнала обратно на вход. При подаче входного напряжения (U1) через резистор R1 протекает входной ток i1.

Рис. 4. Инвертирующий усилитель на ОУ.
Коэффициент ус иления  k ус = - U2/U1= - R2/R1. Тогда выходное напряжение будет равно U2 = - (R2 / R1) U1.

разность напряжений на неинвертирующем и инвертирующем входах усилителя. Неинвертирующий вход чаще всего заземляют.
Чтобы получить передаточную характеристику, применим правила Кирхгофа.
Входная цепь: i1 =U1/R1, выходная цепь: i2 = - U2 / R2  Т.к. ОУ - идеальный (Rвх - очень большое): i1 = - i2, отсюда U1/R1=U2/R2.

  Отношение номинальных значений резисторов R2/ R1 называется коэффициентом передачи усилителя, охваченного обратной связью, а знак минус означает, что выходной сигнал инвертирован. Следует обратить внимание, что коэффициент усилителя, охваченного обратной связью, можно установить посредством выбора сопротивлений двух резисторов, R1 и R2. При подаче переменного напряжения на выходе будет наблюдаться инвертированный сигнал, т.е. при росте входного сигнала на выходе будет спад.

резисторы R1 и R2, напряжение подавать на неинвертирующий вход, как показано на рисунке слева, то мы получим неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления k ус = 1 + R2/R1. Схема, показанная на рисунке справа, работает как суммирующий усилитель.

Рис. 5. Неинвертирующий усилитель на ОУ. Сумматор.

(R2 / R3)U2 - (R2 / R4)U1
В заключение заметим, что суммирующий усилитель можно использовать как цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), если номиналы резисторов R1, R3, R4 будут последовательно расти по степеням числа "2" , как RN =2 N-1.