3) Инвертирующий усилитель на оу
Инвертирующий усилитель строится на основе ОУ путем подачи входного сигнала на инвертирующий вход. Входной сигнал подается через резистор R1. Под действием входного сигнала через R1 потечет ток
Через R2 в цепи ОС потечет ток ОС
При этом собственный входной ток ОУ будет I0 = Iвх - Iос. В данном случае ОУ охвачен параллельной ООС по напряжению. За счет Rвх ® Ґ I0 ® 0. Так как U0 =- Uвых /КОУ, то при К ОУ ® Ґ U0 ® 0. Поэтому можно считать, что I0 = 0 и Iвх = Iос. Следует заметить, что это справедливо для всех схем на ОУ с параллельной ООС по
напряжению. Близость к нулю напряжения U0 создает эффект кажущегося нулевого потенциала в точке 1. Это приводит к тому, что Iвх = Uвх /R1. Отсюда:
Таким образом коэффициент усиления инвертирующего усилителя К =- R2 /R1 не зависит от собственных параметров ОУ и определяется соотношением сопротивлений ОС и входной цепи. Чем меньше R в цепи ООС, тем сильнее будет действовать ОС на параметры усилителя. При R2 =0 Кu =0 и схема не будет усиливать по напряжению.
Рис. 2.3. Инвертирующий усилитель на ОУ.
Для того, чтобы пренебрежение током I0 не вносило существенной погрешности, ток через резисторы R1 и R2 должен быть на несколько порядков больше, чем I0. Это соответствует требованию, чтобы минимальное из сопротивлений R1 и R2 было на несколько порядков меньше, чем собственное входное сопротивление ОУ. Определим входное сопротивление усилителя:
Так как второе слагаемое стремится к нулю при КОУ ® Ґ , то Rвх = R1. Определим выходное сопротивление усилителя:
4.Инвертирующий сумматор.
Инвертирующий сумматор формирует алгебраическую сумму двух напряжений и меняет знак на обратный.
Схема алгебраического сумматора на два входа:
Рис. 2.1
Если Rвх ОУ достаточно велико и ток смещения пренебрежительно мал по сравнению с током обратной связи (ОС), то по закону Кирхгофа :
I1+ I2= Iос
Если коэффициент усиления без ОС также достаточно велик, так что Uд= 0, то
; 
; 
;
R1=
R2=
Rос=
R,
тогда
,
U1+
U2=
- Uвых или
Uвых=
-( U1+
U2).
Для n- входов
Uвых = - ( U1+ U2+ ... + Un) ,
где n- число входов.
Суммирующие схемы могут работать как при постоянных, так и при переменных напряжениях.
5.Схема сложения-вычитания. Условие баланса.
Схема сложения-вычитания может одновременно складывать и вычитать, т.е. производить алгебраические суммирование сигналов.
=
(
)+
(
)-
(
)-
(
):
+
=
+
6) Неинвертирующий сумматор. Инвертирующий сумматор формирует алгебраическую сумму двух напряжений и меняет знак на обратный.Схема алгебраического сумматора на два входа:
Рис. 2.1
Если Rвх ОУ достаточно велико и ток смещения пренебрежительно мал по сравнению с током обратной связи (ОС), то по закону Кирхгофа :
I1+ I2= Iос
Если коэффициент усиления без ОС также достаточно велик, так что Uд= 0, то
; ; ; R1= R2= Rос= R,
тогда
, U1+ U2= - Uвых или Uвых= -( U1+ U2).
Для n- входов
Uвых = - ( U1+ U2+ ... + Un) ,
где n- число входов.
Суммирующие схемы могут работать как при постоянных, так и при переменных напряжениях
7. Схема решения системы алгебраических уравнений
Решить относительно Х и У систему уравнений: 2Х+3У=40, 2Х+У=5.
Построим схемы
Теперь для решения данной системы необходимо только соединить выход усилителя формирующего Х с Х входом усилителя формирующего У, а выход последнего соединить с У входом усилителя.