7.2 Неинвертирующее включение операционного усилителя

В этой схеме (рисунок 7.3), используется отрицательная обратная связь по напряжению и реализован последовательный способ ее введения. В отличие от инвертирующего включения, эта схема будет иметь большое входное сопротивление.

Рисунок 7.3 -Неинвертирующее включение операционного усилителя

Рассмотрим работу схемы. При подаче напряжения на вход схемы за счет малого напряженияна выходе появляется напряжение, которое создает ток. При протекании тока по цепи обратной связи на резисторесоздается напряжение обратной связи

, (7.10)

которое вычитается из напряжение . Напряжениеизменяется до тех пор, пока напряженияине сравняются. Из этого следует

(7.11)

коэффициент усиления с обратной связью зависит только от элементов обратной связи

. (7.12)

Схема имеет малое выходное сопротивление,

, (7.13)

но очень большое входное сопротивление

, (7.14)

где коэффициент обратной связи.

Ток через резистор протекает под действием разности напряжений

, (7.15)

т.к.

, (7.16)

то

, (7.17)

а

, (7.18)

что и объясняет большое входное сопротивление с последовательной отрицательной обратной связью.

Особенностью этой схемы является наличие синфазного напряжения, действительно , это напряжение и является синфазным. Его следует учитывать при проектировании измерительных усилителей.

Частотные свойства этой схемы определяются также, как и для инвертирующего включения ОУ.

7.3 Дифференциальное включение операционного усилителя

В измерительной технике достаточно часто источник сигнала имеет симметричный выход, т.е. ни один из выходных зажимов не имеет общей точки с землей. Примером такого источника с симметричным выходом может быть четырехплечий мост, который применяется для преобразования изменения сопротивления резисторов в электрический выходной сигнал (рисунок 7.4,а).

Рисунок 7.4 - Четырехплечий измерительный мост (а); дифференциальное включение операционного усилителя (b)

Напряжение на выходе моста зависит от сопротивления резисторов

(7.19)

для его усиления используется дифференциальный каскад (рисунок 7.4,b).

Функцию преобразования можно получить из следующих выражений:

,(7.20)

, (7.21)

, 7.22)

, (7.23)

, (7.24)

. (725)

При реализации дифференциального усилителя постоянного тока с предельно возможной точностью выполняют равенства

, , (7.26)

тогда

. (7.27)