39. Инвертирующий усилитель.

K _дф→∞, R_вх→∞, U_вхдф= . Т.к. K_дф→∞, то U_вхдф→0. Следовательно точку А можно считать закороченной на землю. По 1 закону Кирхгофа I₁= I_вх+ I_ос, а т.к. R_вх→∞, то I_вх→∞ и I₁= I_ос. Определим коэффициент усиления инвертирующего усилителя => Коэф. усиления не зависит от параметров ОУ, а определяется только видом обратной связи.  Здесь имеет место параллельная отрицательная обратная связь по напряжению. Если , то усилитель является инвертором. Для уравнивания входных токов ставится резистор R, который определяется как параллельно соединенные R_ос и R₁

.

40. Неинвертирующий усилитель.

Ц епь R_ос–R₁ создает последовательную отриц. обратную связь (ООС) по напряжению. Входной сигнал подается на неинвертирующий вход. Допустим, что выполняются условия K_дф→∞ и R_вх→∞, U_вхдф→0. Согласно R_вх→∞ I_вх=0. Из рисунка U_вх = I₁R₁,  U_вых = I₁ (R₁+R_ос), тогда коэффициент усиления неинвертирующего усилителя равен  . Если R_oc=0 и R_вх=∞ => K_U=1, то это повторитель напряжения. Имеет место 100% последовательная ООС по напряжению. Сигнал на выходе повторяет входной сигнал.

41. Сумматор инвертирующий.

, так как , Если , то .

4 2. Интегратор.

. Ток через конденсатор равен , входной ток – . Так как выполняется условие (2.2),  и . Следовательно, ; . Отсюда, проинтегрировав, получим  .  линейно зависит от , т.е. схема интегратора является простейшей схемой генератора линейно изменяющегося напряжения.

4 3. Дифференциатор.

Ток через R_ос  равен , ток через емкость С  равен .

Т.к. входной ток равен нулю, то и  . Отсюда .

44. Операц. усилитель в нелин. режиме.

П ри  ОУ работает в нелинейном ключевом или импульсном режиме. При подаче напряжения на один из входов ОУ передаточная характеристика по второму входу смещается на это же значение.

Н апример, на неинвертирующий вход  ОУ подано напряжение U_оп, тогда характеристика по инвертирующему входу (кривая 1) сместится на значение U_оп вправо (кривая 2).

45. Компаратор.

К омпаратор аналоговый применяется для сравнения аналогового сигнала с опорным напряжением. На рис. на неинвертирующий вход подано  опорное напряжение U_оп, на инвертирующий вход - аналоговый сигнал U_вх. При этом выполняются условия: если: U_вх< U_оп, т о   , если:U_вх> U_оп, то   . При равенстве U_вх=U_оп,  U_вых= 0. Так как коэффициент усиления ОУ сотни тысяч, то выход компаратора переключается на противоположное значение. Приведены временные диаграммы входных и выходного напряжений компаратора, которые иллюстрируют его работу.

46. Триггер Шмидта.

Триггер Шмидта имеет два состояния устойчивого равновесия и преобразует аналоговый сигнал в импульсный. На рис. приведена принципиальная схема триггера. Резисторы R­₁ и R₂ создают положительную обратную связь, которая обеспечивает лавинообразное  переключение выхода триггера из положительного в отрицательное и наоборот. Пороговые напряжения, при которых происходит переключение триггера, определяются как

При U_вх = 0, на выходе , так как на неинвертирующем входе U_вх⁺ U_оп>0. Когда  U_вх возрастет до , равное смещению U_вх⁺, триггер переключается в . За счет положительной обратной связи R­₁, R₂ теперь смещение на U_вх⁺ станет равным . Когда U_вх уменьшится до , произойдет обратное переключение триггера в  и т.д.