1.3 Неінвертувальний підсилювач

Спрощена принципова схема неінвертувального підсилювача на ОП наведена на рис. 2.8.

Рисунок 2.8 – Неінвертувальний підсилювач на ОП

Неважко показати, що в неінвертувальному підсилювачі ОП охоплений НЗЗ. Оскільки і подаються на різні входи, то для ідеального ОП можна записати:

звідки коефіцієнт підсилення за напругою неінвертувального підсилювача:

або .

Для неінвертувального підсилювача на реальному ОП отримані вирази справедливі при глибині НЗЗ F> 10.

Вхідний опір неінвертувального підсилювача великий і визначається глибиною послідовного НЗЗ і високим значенням :

.

Вихідний опір неінвертувального підсилювача на ОП визначається як для неінвертувального, тому що в обох випадках діє НЗЗ за напругою:

Розширення смуги робочих частот у неінвертувального підсилювачі досягається також, як і в неінвертувальному, тобто

.

Для зниження помилки струму в неінвертувальному підсилювачі, аналогічно інвертувальному, слід виконати вимогу:

Неінвертувальний підсилювач часто використовують при великих (що можливо за рахунок великого ), тому виконання цієї умови не завжди можливо через обмеження на величину номіналів резисторів.

Наявність на інвертувальному вході синфазного сигналу (переданого по електричному колу: неінвертувальний вхід ОП > вихід ОП > > інвертувальний вхід ОП) призводить до збільшення , що є недоліком даного підсилювача.

При збільшенні глибини НЗЗ можливо досягнути , тобто отримати неінвертувальний повторювач, схема якого наведена на рис. 2.9.

Рисунок 2.9 – Неінвертувальний повторювач на ОП

Тут досягнуто 100% НЗЗ, тому даний повторювач має максимально великий вхідний і мінімальний вихідний опір і використовується, як і будь-який повторювач, в якості погоджувального каскаду. Для неінвертувального повторювача можна записати:

,

тобто напруга помилки може досягати досить великого значення.

На основі розглянутого неінвертувального ППС також можливе створення підсилювача змінного струму шляхом включення на вхід і вихід розділових конденсаторів, номінали яких визначаються виходячи із заданого коефіцієнту частотних спотворень М_н

2.5 Диференційний підсилювач

На основі ОП може бути виконаний диференційний підсилювач, схема якого наведена на рис. 2.10.

Рисунок 2.10 – Диференційний підсилювач на ОП

Диференційний підсилювач на ОП можна розглядати як сукупність інвертувального і неінвертувального варіантів підсилювача. Для диференційного підсилювача можна записати:

.

Як правило , і , в результаті, .

Розкривши значення коефіцієнтів підсилення, отримаємо:

,

Для окремого випадку при отримаємо:

.

Останній вираз чітко роз'яснює походження назви і призначення розглянутого підсилювача. У диференційному підсилювачі на ОП при однаковій полярності вхідної напруги має місце синфазний сигнал, який збільшує помилку підсилювача. Тому в диференційному підсилювачі бажано використовувати ОП з великим коефіцієнтом НЗЗ. До недоліків розглянутого диференційного підсилювача можна віднести різну величину вхідних опорів і труднощі в регулюванні коефіцієнта підсилення. Ці труднощі усуваються у пристроях на декількох ОП, наприклад, в диференційному підсилювачі на двох повторювачах (рис. 2.11).

Рисунок 2.11 – Різносторонній підсилювач на повторювачах

Дана схема симетрична і характеризується однаковими вхідними опорами і малою напругою помилки, але працює тільки на симетричне навантаження.