Основные схемы включения транзистора

Рис 2.

Рис 3

Рис 4.

6. Операционный усилитель. Схемы на его основе.

Операционным обычно называют усилитель, имеющий в идеальном случае следующие параметры и характеристики: коэффици­ент усиления по напряжению, стремящийся к бесконечности; АЧХ с граничными частотами, равными нулю и бесконечности; бесконечно большое входное и нулевое выходное сопротивления. Кроме того, опе­рационный усилитель (ОУ) должен иметь дифференциальный вход и однотактный выход. Условное изображение ОУ на схемах показано на рисунке. В схемах указывают инвертирующий и неинвертирующий входы: инвертирующий вход выделяется кружком.

В практических схемах ОУ используются с цепями ОС. Простейший вариант включения ОУ, в котором цепь обратной связи образована - активным резистором R₂, показан на рисунке. Коэффициент усиления ОУ такой схемы, счи­тая, что R_ВХ=∞, R_ВЫХ=0, а коэффициент усиления ОУ, не охваченного цепью ООС, равен Ко, причем Ко принимаем беско­нечно большим. При принятых допущениях i_ВХ=0, U_ВЫХ= -KoU_ВХ, токи i₁ и i₂ равны. Для идеального ОУ в случае схемы включения, показанной на ри­сунке, коэффициент усиления определяется только параметрами цепи ОС, и, следовательно, стабильность усиления зависит лишь от стабиль­ности элементов, обеспечивающих ОС.

Суммирующие усилители на оу.

На рис. показан ОУ, используемый для реализации суммирующего усилителя (который также иногда называется аналоговым сумматором). На такой схеме можно выполнить сложение нескольких напряжений. Каждому из суммируемых напряжений соответствует один входной зажим. Единственный выходной сигнал схемы представляет собой сумму различных входных напряжений, умноженную на некоторый коэффициент усиления схемы. Как правило, коэффициент усиления задается таким образом, чтобы выходной сигнал имел некоторое заданное значение при максимальных напряжениях сигналов на всех входах схемы. В других же случаях номиналы сопротивлений выбираются исходя из обеспечения единичного коэффициента усиления., где R1=R2=R3=R

Интегрирующие усилители на оу.

На рис. представлена схема на ОУ, используемая в качестве интегрирующего усилителя (интегратором). С помощью этих схем можно осуществить интегрирование различных сигналов (часто прямоугольных колебаний). Интегратором наз. устройство на основе ОУ, реализующее передаточную функцию вида:

Дифференцирующие усилители на оу.

На рис. показана схема на ОУ, используемая в качестве дифференцирующего усилителя (или дифференциатора). С помощью этой схемы можно осуществлять дифференцирование различных сигналов (обычно прямоугольных колебаний или пилообразных и наклонных колебаний). Выходное напряжение усилителя обратно пропорционально постоянной времени цепи обратной связи и прямо пропорционально ско­рости изменения входного напряжения. Дифференциатором наз. устройство, реализующее передаточную функцию вида:

Также компаратор и перемножитель в своей основе имеют ОУ.

Компаратор отличается от ОУ те, что в нем приняты меры, исключающие какие-либо цепи обратной связи (т.е. к достижению максимального К_U).

Перемножитель представляет собой специализированный ОУ, реализующий на схемном уровне функцию перемножения входных сигналов.