Примеры построения аналоговых схем на оу.
И
нвертирующий
усилитель, изменяющий
знак выходного сигнала относительно
входного, получается введением не
инвертирующему входу ОУ параллельной
ООС по напряжению.
Примем Rвх
ОУ =
,
входной ток ОУ
IОУ=0.
По первому закону Кирхгофа: Iвх
= IОС,
откуда
.
При
=
,
поэтому
.
Таким образом
,
определяется только на основной части
схемы.
При
- получается инвертирующий повторитель
напряжения (инвертор сигнала).
Входное сопротивление
схемы
,
(
)
Выходное сопротивление
,
(
).
Н
е
инвертирующий усилитель
содержит последовательную ООС по
напряжению, поданную по инвертирующему
входу:
Так как
откуда
- велико,
-
также как и в предыдущем случае.
П
реобразователь
тока в напряжение
– это вариант схемы инвертирующего
усилителя при R1=0:
,
откуда
.
Входное и выходное сопротивления малы – это важные преимущества схемы при её использовании для преобразования тока источников сигнала в напряжение.
И
нвертирующий
сумматор –
это разновидность схемы инвертирующего
усилителя с числом параллельных ветвей
на входе, равным количеству складываемых
сигналов. Причём
,
тогда
,
или
.
Если равенство сопротивлений не
выполняется, то суммирование производится
с соответствующими весовыми коэффициентами:
Не инвертирующий сумматор может быть получен подсоединением предыдущей схемы к инвертору. Однако проще он получается на основе схемы не инвертирующего усилителя:
Е
сли
,
то
.
При равенстве нулю
тока по не инвертирующему входу (
)
имеем
или
,
откуда
.
Параметры схемы выбирают по условию
.
И
нтегратор
получается, если заменить в схеме
инвертирующего усилителя резистор
конденсатором:
,
откуда
Подбором
выбирают
масштаб интегрирования. При
=1
с (R=1мОм,
С=1мкФ) интегрирование осуществляется
в реальном масштабе времени. При R=1мОм
и С=0,1мкФ
=0,1
с и масштаб интегрирования по времени
составляет 10.
Масштаб выбирают с учётом параметров входных сигналов, чтобы к концу операции выходное напряжение усилителя не достигало U+вых макс или U-вых макс .
Кроме применения в АВМ, интегратор составляет основу генератора ЛИН.