Инвертирующий усилитель.

Рассмотрим схему.

1. Потенциал точки В равен потенциалу земли, а согласно правилу 1, потенциал точки А так же равен потенциалу земли.

2. Это означает, что :

а) падение напряжения на резисторе R₂ равно Uвых, б) падение напряжения на резисторе R₁ равно Uвх.

3. Воспользовавшись правилом 2, получим Uвых/R₂=-Uвх/R₁ или коэффициент усиления по напряжению равен: Uвых/Uвх=-R₂/R₁.

Позже узнаем, что чаще всего точку В лучше заземлять не непосредственно, а через резистор.

Для того, чтобы понять как работает обратная связь, представим себе, что на вход подали некоторый уровень напряжения, скажем 1 В. Для конкретизации примем, что резистор R₁=10 КОм, а резистор R₂=100 КОм. Теперь представим себе, что напряжение на выходе решило выйти из повиновения и стало равным нулю. Что произойдет? Резисторы R₁ и R₂ образуют делитель напряжения, с помощью которого потенциал инвертирующего входа поддерживается равным 0.91 В. ОУ фиксирует рассогласование по входам и напряжение на его входе начинает уменьшаться. Изменения продолжаются до тех пор, пока выходное напряжение не достигнет значения - 10 В, в этот момент потенциалы входа ОУ станут одинаковыми и равными потенциалу земли. Аналогично, если напряжение на входе начнет уменьшаться и дальше и станет более отрицательным, чем -10 В, то потенциал на инвертирующем входе станет ниже потенциала земли, в результате выходное напряжение начнет расти. Как определить входной импеданс схемы? Оказывается, очень просто. Потенциал точки А всегда равен 0 В (мнимое заземление, или квазинуль сигнала). Следовательно Zвх=R₁.

Схема, которую рассмотрели, называется инвертирующим усилителем.

Недостаток этой схемы состоит в том, что она обладает малым входным импедансом, выходной импеданс равен долям ома.

Этот недостаток устраняется в схеме неинвертирующего усилителя.