11.6 Выходное сопротивление схемных построений на оу

с глубокой ООС.

Достоинство схем обработки сигналов на базе ОУ с глубокой ООС – это малое выходное сопротивление , даже в условиях, когда выходное сопротивление самого ОУимеет существенную величину. Малое выходное сопротивлениев первую очередь обусловлено тем, что ОС организовано по типу параллельного соединения (это обратная связь по напряжению). При такой структуре цепи ОС(накоротко замкнуты выходные зажимы и коэффициент петлевой передачи с выхода ОУ). Тогда прииз соотношения для ООС:

Имеем, что выходное сопротивление схемы с глубокой ООС снижается враз. Т.е.=,

где .

В подобной схеме собственными входными сопротивлениями ОУ можно пренебречь из-за того, что как правило они >>

Тогда значение петлевой передачи можно представить в виде:

Тогда дляимеем:

=

~

где

глубина обратной связи

F = 1 + T

 в условиях глубокой ООС ( F>>1) выходное сопротивление схемы на ОУ существенно меньше номинального выходного сопротивления самого ОУ.

11.7 Дифференциальные усилители на оу.

ОУ по своему построению являются дифференциальными усилителями, однако использование их без цепей ОС невозможно из-за большого .

Поэтому дифференциальные усилители на базе ОУ строятся по схеме глубокой ООС. Простейший вариант дифференциального усилителя это схема комбинированной обработки сигналов.

В этой схеме равенство коэффициентов передачи , т.е. и одного и другого входов к выходу схемы достигается использованием дополнительных резисторовR₂иR₃, включенных в цепь неинвертирующего входа усилителя. Тогда равенствои соответственноотвечает соотношению между резисторами схемы:

где

тогда для этого случая эквивалентно равенство:

При этом .

Недостатком этой схемы ДУ является невысокое входное сопротивление, особенно когда требуется получить высокое усиление .

Лучшие свойства имеет схема ДУ, использующая трехполюсник в цепи ОС.

В этой схеме при условии, что R=R₁+R₂(R₁– верхнее плечо делится по неинвертирующему входу, аR₂– нижнее плечо делится по неивертирующему входу), имеем. При этом резисторыRмогут быть достаточно высокоомными даже при больших значениях.

Выполнение условия , согласно соотношению:

(комбинированная схема включения).

отвечает соотношению между значениями сопротивлений R₁иR₂:

.

Очевидно, что это соотношение выполняется при условии:

.

Еще большим входным сопротивлением обладает следующая схема дифференциального каскада, построенного с использованием 2-х ОУ.

В этой схеме имеет предельно достижимое значение, равное. При выполнении условиясхема обладает нулевыми дифференциальным коэффициентом усиления:.

11.8 Схемы преобразования сигнальных токов в сигнальные напряжения.

К основным параметрам, определяющим качество схемы преобразования ток – напряжение, относится сопротивление Z₀этого преобразования, а также значенияR_вхиR_вых.

Эффективность схемы преобразования тем выше, чем большим сопротивлением Z₀она обладает и чем меньше у нееR_вх.

Критерий малости R_вхR_вх<R_C. ПриR_вх<<R_Cпрактически весь ток с коэффициентом передачиK_i= 1поступает в схему преобразования, соответственно на выходе независимо отR_Cпоявляется напряжение, определяемое соотношением:

.

Если R_вх соизмерить сR_Cчасть тока ответвляется вR_вхиточность преобразования снижается.

Наиболее эффективна схема, приведенная на рис., в которой благодаря эффекту Миллера ( входной проводимости) и высоким усилительным свойствам ОУ даже при относительно большомZ₀R_вхможет быть пренебрежимо малым.

В соответствии с соотношением:

.

R_вхиK_iпредставляются в виде:

При результат преобразований зависит от сопротивленияR_С(определяет ток), а выходное напряжение определяется соотношением:

.

Приведенная схема благодаря своей низкоомности по входу способна собирать несколько токов (от ряда источноков) по входу схемы, т.е. эта схема может выступать в роли сумматора токов: т.е. при