Схемное обозначение ОУ
На ОУ создаются схемы, предназначенные для выполнения математических операций над входными сигналами (сложение, вычитание, интегрирование, выделение модуля функции и т.п.) В настоящее время операционные усилители играют роль многоцелевых элементов при построении аппаратуры самого различного назначения. Они применяются в усилительной технике, устройствах генерации сигналов синусоидальной и импульсной форм, в стабилизаторах напряжения, активных фильтрах и т.д.
Свойства операционного усилителя
Операционный усилитель имеет:
Чрезвычайно высокий коэффициент усиления по напряжению
Большое входное сопротивление
Малое выходное сопротивление
Малые дрейф, шум и сдвиг нуля
Малые входные токи смещения и сдвига
Rвх
Rвых 0
Передаточная характеристика ОУ
Неинвертирующий усилитель
Неинвертирующий усилитель содержит последовательную отрицательную обратную связь по напряжению, поданную по инвертирующему входу
Передаточная характеристика неинвертирующего ОУ |
Форма сигналов на входе и выходе усилителя |
Инвертирующий усилитель
Инвертирующий усилитель изменяет знак выходного сигнала относительно входного и создается введением по инвертирующему входу ОУ с помощью резистора R2
параллельной отрицательной обратной связи по напряжению.
Инвертирующий и неинвертирующий усилители широко используют в качестве высокостабильных усилителей различного назначения.
Передаточная характеристика инвертирующего ОУ
Инвертирующий сумматор
Схема выполняется по типу инвертирующего усилителя с числом параллельных ветвей на входе, равным количеству сигналов, предназначенных для сложения. Сопротивления резисторов принимают
одинаковыми: Rос=R1=R2=… =Rn<<RвхОУ
Неинвертирующий сумматор
Неинвертирующий сумматор может быть реализован путём последовательного соединения схемы инвертирующего сумматора и инвертора. Однако, он выполняется проще на основе схемы неинвертирующего усилителя.
Интегратор
Схема интегратора создаётся заменой в схеме инвертирующего усилителя резистора R2 конденсатором. Интегратор широко используют при построении аналоговых решающих и моделирующих устройств. На его основе выполняют генераторы линейно изменяющегося напряжения.
Дифференциатор
Преобразователь тока в напряжение
Схема, осуществляющая преобразование тока в напряжение, является вариантом схемы инвертирующего усилителя. Малые входное и выходное сопротивления являются важными преимуществами схемы при её использовании для преобразования тока источников сигнала в напряжение.
Вычитатель-усилитель
Вычитатель – усилитель предназначен для усиления разностных сигналов.