Дифференцирование.

Идеальный диод на идеальном оу.

При положительной полуволне на входе усилителя диод открыт и через него осуществляется 100% ООС. Потенциал инвертирующего входа повторяет входное напряжение. При отрицательной полуволне на входе усилителя диод заперт , а следовательно ООС отсутствует и значит потенциал инвертирующего входа равен нулю (закорочен на землю через R). При положительной полуволне для открытия самого диода необходимо иметь 0.6 В , а при положительной полуволне на входе усилителя надо иметь в Кu раз меньше . Значит за счет такого включения диода осуществляется уменьшение напряжения отпирания

в Кu раз . Соответственно и температурный дрейф напряжения на диоде уменьшается в Кu раз .

Недостаток схемы : при отрицательной полуволне на входе усилителя существует ненулевое выходное сопротивление , а при при положительной полуволне все нормально (Rвых=0).

Достоинство схемы : минимальное количество элементов .

Есть еще схемы :

рис:1

рис :2

Рассмотрим первую схему (рис1 )

При положительной полуволне на входе усилителя VD1 – открыт . Через него осуществляется 100% ООС по напряжению и потенциал инвертирующего входа виртуально закорочен . Выход схемы через R2 подключен к виртуальному нулю (VD2-заперт ) . При отрицательной полуволне на входе усилителя VD2-открыт, VD1-заперт, следовательно

т.е. работает как усилитель с ООС . Наличие диода VD2 необходимо для обеспечения ООС при положительной полуволне на входе усилителя , иначе Uвых=Uвх .

Диаграммы к данным рисункам (соответственно к схеме 1, 2 ) :

рис : 1а рис :2а

Рассмотрим схему вторую (рис )

В данной схеме при положительной полуволне входного сигнала Uвых снимается с Uвых2 :

При отрицательной полуволне на входе усилителя Uвых снимается с Uвых1 :

Недостатком этих двух схем является различие выходных сопротивлений в разные полупериоды . Так для Uвых1 в отрицательный полупериод Rвых=0 (цепь замкнута ), а в положительный полупериод Rвых=R2 .

Измеритель среднего значения переменного напряжения .

При отрицательной полуволне на входе измерителя :

Временные диаграммы к данной схеме :

А если добавить еще и С , то надобность в ФНЧ отпадает .

Дифференциальный усилитель .

При закороченном Uвх2 :

При закороченном Uвх1 :

усилитель дифференциальный.

Достоинство: простота.

Недостатки:

– соотношение между резисторами должно выдерживаться с очень высокой точностью

в ыходные сопротивления источников и должны быть нулевыми. Иначе если они одинаковы коэффициент усиления отличен от расчетного, если же они разные

усилитель не является дифференциальным.

– различные входные сопротивления для источников и . Источник может иметь отрицательное сопротивление.

– сложность в регулировке коэффициента усиления. Коэффициент усиления изменяется одновременно двумя резисторами.

Уровень синфазной составляющей ОУ при достаточном коэффициенте усиления находится на уровне входного сигнала.