Операционный усилитель(оу):

+Ек

в ходы: 1 ∞ выход

2

-Ек

1-неинвертирующий вход; 2 – инвертирующий вход.

О.У.- это аналоговая микросхема, имеющая дифференциальный усилитель на входе и очень высокий коэффициент усиления: Кu= 50 -100 тыс.

И предназначен для работы с ООС (обратной отрицательной связью)

Rвх= 5мОм;

Rвых=300Ом.

АЧХ (логарифмическая):

Кu

f Гц

Uвых = Кu*(Uвх1 – Uвх2)

О.У. является наиболее распространённым усилителем постоянного тока (УПТ).

Обратные связи в усилителях:

О.С.- это процесс передачи сигнала с выхода усилителя на его вход, а так же цепь, осуществляющая эту передачу.

О.С. может быть двух типов:

1.О.О.С.(обратная отрицательная связь-)

2.П.О.С.(положительная обратная связь)

О.О.С.- улучшает стабильность, снижает искажение, расширяет диапазон частот, при этом снижается коэффициент усиления.

П.О.С. –повышает коэффициент усиления, но снижает стабильность, увеличивает искажение, снижает диапазон частот, кроме того, достаточно большой глубине П.О.С. усилитель может стать генератором.

усилитель

ВХ + ВЫХ

_

с уммирование или

вычитание. Uос

β

цепь О.С.

β – коэффициент передачи цепи О.С. β=Uос / Uвых; β<1.

Сигнал О.С. может быть + или - .

Если выходной сигнал вычитается их входного –это О.О.С.

Если выходной сигнал прибавляется к входному – это П.О.С.

Коэффициент усиления усилителя О.С.

Ku(ос) = Кu(без ос) / (1 + β*Ku(без ос)): где если + О.О.С , а – П.О.С.

П.О.С. β*Ku=1- принцип генератора Ku→∞

Чтобы усилитель был устойчивым : β*Ku<1.

Обычно используется О.О.С.

Классификация О.О.С.:

1.По способу подключения цепи О.О.С к усилителю:

- последовательное;

- параллельное.

Поскольку при параллельном подключении цепи О.О.С. к выходу усилителя, на неё воздействует выходное напряжение, то такая О.О.С. называется О.О.С. по напряжению.

Если цепи О.О.С. подключены последовательно, с выхода усилителя, то на неё воздействует выходной ток усилителя, и такие О.О.С. называются О.О.С по току.

И того получается 4 варианта включения цепи:

1.Последовательное О.О.С. по U.

2.Последовательное О.О.С. по I.

3.Параллельное О.О.С. по U.

4.Параллельное О.О.С. по I.

Рассмотрим схемы этих усилителей:

1.Последовательное о.О.С. По u

Uвх Uоу ∞ Rн

Uос

ОС

Uос β Uвых

β=Uос/Uвых

П о 2-ому закону Кирхгофа для входной цепи: Uвх – Uос – Uоу=0

Uоу= Uвх – Uос О.О.С. по U.

Определим для этой схемы: Кu= Uвых/Uоу

О.О.С. Кu(оос)= Uвых/Uвх= Uвых/(Uоу -Uос)= (Uвых/Uоу)/(1 + (Uос/Uоу*))=Ku/(1+β*Кu)

О.О.С. показывает, что коэффициент усиления уменьшается, при этом расширяется полоса пропускания усилителя.

2.Параллельное о.О.С. По u

Iвх Iоу

Uвх Iос Uоу ∞ Uвых Rн

Uос

ОС Iвх =Iос + Iоу

Uос Uвых Iоу =Iвх – Iос

Чтобы определить О.С. по U или I необходимо закоротить сопротивление Rн, если при этом Uвых равно0, то это обратная связь по U,если Uвых не равно 0, то по I.

При последовательном О.О.С. во входной цепи выполняется 2 закона Кирхгофа(Σ U) , а при параллельной О.О.С. выполняется равнение 1-ого закона Кирхгофа (Σ I) и в одном, и в другом случае сигнал обратной связи вычитается из входного сигнала.