2.4. Инвертирующий каскад на оу

Представляет собой усилитель с параллельной ООС по напряжению (рис. 2).

Рис. 2. Инвертирующее включение ОУ

Коэффициент усиления каскада с ООС

. (16)

Для ОУ с K>>1

, (17)

где - коэффициент передачи цепи ООС.

Входное сопротивление каскада с ООС

. (18)

Выходное сопротивление каскада с ООС

, (19)

где в (17), (18), (19) К, , - справочные данные ОУ.

Нестабильность коэффициента усиления каскада выражается форму­лой (15). В режиме инвертора-повторителя и .

2.5. Сумматоры на оу

Сумматоры используются в качестве линейных смесителей (микше­ров) сигналов. Приведены на рис. 3 и 4.

Рис. 3. Схема инвертирующего сумматора.

Выражение для выходного напряжения (рис. 3):

, (20)

где - модуль коэффициента передачи i-го входного каскада.

Чтобы исключить влияние входного тока ОУ на точность суммирова­ния, необходимо неинвертирующий вход ОУ заземлить через резистор R, со­противление которого вычисляется из уравнения:

. (21)

Точность суммирования увеличивается с увеличением глубины ООС .

Рис. 4. Схема неинвертирующего сумматора

Для неинвертирующего сумматора

, (22)

где - коэффициент передачи j-го входного сигнала, и

.

Для выравнивания сопротивлений на входах ОУ должно выполняться условие:

(23)

или при и

. (24)

2.6. Вычитатель на оу

При использовании обоих входов можно сложить входные сигналы с различными по знаку коэффициентами передачи, т.е. выполнить операции суммирования или вычитания произвольного числа сигналов на одном ОУ (рис.5). В этом случае выходное напряжение равно

. (25)

Чтобы обеспечивалось равенство сопротивления на входах ОУ, необхо­димо выполнить условие:

(26)

Величины выравнивающих сопротивлений и определяются по выражениям:

, (27)

. (28)

Рис. 5. Схема сумматора-вычитателя на ОУ

Только положительные значения сопротивлений, найденные по двум послед­ним формулам (27) и (28), имеют смысл. Здесь , . Если , то резисторы и не требуются.

Описание лабораторного стенда

Конструктивно стенд выполнен в виде коробчатого блока с автоном­ным питанием от сети 220 В, 50 Гц. На лицевой панели установлен выключа­тель SA напряжения В и индикатор HL световой сигнализации. Лабо­раторный макет исследуемого каскада на ОУ собран на печатной плате с гнездами XS для коммутации с помощью перемычек радиоэлементов элек­трической схемы рис.6.

Рис. 6. Лабораторный макет. Схема электрическая принципиальная

Делители на резисторах , , и , , служат для получе­ния входных сигналов при исследовании ОУ в режиме суммирования и вы­читания.

Входной и выходной сигнал измеряется прибором PV с добавочными сопротивлениями , , . Переключатель S4, установленный на лице­вой панели, подключает прибор PV: «вправо» поз. 2 к выходу ОУ, «влево» поз. 1 ко входу ОУ. В поз. 2 S4 шкала PV имеет пределы В, в поз. 1 S4 шкала PV имеет пределы В. Переключатель S5 служит для подключения осциллографа (вольтметра) на вход (влево) – выход (вправо) ОУ при измере­нии переменного сигнала на входе-выходе.

Потенциометр служит для коррекции нуля ОУ.

Выключатели S1 и S2 подключают и при измерении ОУ. Выключатель S6 подключает (вверх) нагрузку ОУ. Переключатель S3 слу­жит для подключения для измерения входных сигналов на гнездах X7(X8) и (X10)X9. Регистрирующий прибор – вольтметр переменного напряжения или осциллограф – подключают к гнездам X31, X32.

Параметры ОУ К140УД6: , дБ, МОм, , МГц, В, В, В, кОм.

Элементы ООС подключают («влево») ключами S7, S8, S9. Конденса­тор служит для коррекции ЧХ ОУ.