Не инвертирующий oу

Входной сигнал подаётся на не инвертирующий вход ОУ, напряжение ОС через делитель - на инвертирующий вход (иначе ОС будет положительной, что недопустимо).

Считаем, что ОУ близок к идеальному: ( ).

Пусть на входе положительный потенциал, т.е. Коэффициент усиления будет стремиться к бесконечности при условии, что , т.к. выходное напряжение ограничено напряжением источника питания и стремиться к бесконечности не может ( ). Это означает, что потенциал точки А совпадает с потенциалом точки В:

Т.к. потенциал точки Д (корпус), а ток течёт от большего потенциала к меньшему, то через резистор ток будет протекать справа налево. Естественно предположить, что этот ток поступает на резистор с выхода через резистор , минуя ОУ (т.к. ). Отсюда делаем вывод: , т.е. .

Таким образом, инверсии не произошло: выходное напряжение совпадает по фазе с входным, отсюда и название ОУ – не инвертирующий.

С учётом того, что входное и выходное напряжения определяются относительно корпуса и ток во входной и выходной цепях протекает один и тот же, можно записать: (**)

Все входное напряжение падает на , т.к. , а .

Все выходное напряжение падает на ( ), т.к. .

Из выражения (**) находим: .

Учитывая, что , получаем ,

где - коэффициент усиления не инвертирующего ОУ.

Интегратор

Интегратор выполнен на основе инвертирующего усилителя. Конденсатор включен в цепь ОС и заряжается током .

Таким образом, выходное напряжение связано с входным через интеграл, отсюда и название – «интегратор».

Рассмотрим частные случаи:

1) Если , то выходное напряжение интегратора будет линейным:

u_ВХ

o t

u_ВЫХ

o t

3. Если – последовательность прямоугольных импульсов, то выходное напряжение будет пилообразным.

u_ВХ

o t

u_ВЫХ

o t

Дифференциатор

Таким образом, выходное напряжение связано с входным через дифференциал, отсюда и название – «дифференциатор».

Рассмотрим частные случаи:

1. Если на входе будет линейное напряжение , то на выходе будет постоянное напряжение:

U_ВХ

t

U_ВЫХ

o t

2. Пусть – последовательность прямоугольных импульсов.

Дифференциал ступенчатой функции представляет собой импульс бесконечно малой длительности и бесконечно большой высоты. Приближением к такой функции является экспонента.

u_ВХ

o t

u_ВЫХ

o t

107