Сравнительные характеристики ОУ

Операционные усилители продолжают совершенствоваться; появляются новые типы, обладающие некоторыми особыми свойствами. Так, например, появились ОУ с внутренней гальванической развязкой входа и выхода. С этой целью в них введен оптрон, с помощью которого входные и выходные цепи ОУ оказываются разделенными.

Применение ОУ. Инвертирующие и неинвертирующие ОУ.Схема инвертирующего усилителя приведена не рис. 4а. На инвертирующий вход ОУ в этой схеме подается сигнал, определяемый суммой входного и выходного напряжений и делителем на сопротивлениях R₁ и R₂. Так как неинвертирующий вход ОУ соединен с общим выводом, а U_диф ≈ 0, то напряжение на инвертирующем входе также будет равно нулю. В результате для схемы рис. 4а можно записать уравнение

откуда находим коэффициент усиления усилителя:

(11)

Схема неинвертирующего усилителя приведена на рис. 4б. В этой схеме входной сигнал подается непосредственно на неинвертирующий вход ОУ, а к инвертирующему входу подводится напряжение обратной связи с выхода ОУ. Поскольку напряжение между входами равно нулю, то на инвертирующем входе также будет напряжение

Таким образом, в данном случае коэффициент усиления определяется формулой

(12)

В частном случае при R₂ = 0 и при любом значении R₁ (кроме нуля) получаем повторитель напряжения с коэффициентом передачи К = 1.

Рис. 4. Схема инвертирующего усилителя (а) и неинвертирующего усилителя на дифференциальном ОУ

Схемы интеграторов тока и напряжения на ОУ приведены на рис. 5. Для схемы интегратора тока (рис. 5а) можно записать уравнения i_вх = - i_с, , откуда получаем значение выходного напряжения

(13)

Рис. 5. Схема интегратора тока (а) и интегратора напряжения (б) на дифференциальном ОУ

Аналогично, можно записать значение выходного напряжения для интегратора напряжения (рис. 5б), если учесть, что i_вх=u_вх / R:

(14)

Кроме линейных элементов в цепи обратной связи ОУ могут быть включены различные нелинейные элементы: диоды, стабилитроны, транзисторы и др. Так, например, в схеме логарифматора тока (рис. 6) в цепи отрицательной обратной связи включен диод VD. Для этой схемы можно записать уравнения: i_вх = - i_Д, u_вых = u_д. Учитывая связь между током и напряжением на диоде , получим значение выходного напряжения:

u_вых= - φ_T In(i_вх / I_s).

Рис. 6. Схема логарифматора тока на дифференциальном ОУ