Интегрирующий усилитель. Интегратор на базе операционного усилителя.

1) на базе идеального ОУ (интегратора) без r

2) c r , возникает необходимость его включения

;

перейдем от неопределенных интегралов к определенным:

, следовательно, зависит от начальных условий.

Коэффициент передачи:

, где - коэффициент обратной связи;

- коэффициент входа

При уменьшении частоты, коэффициент передачи увеличивается.

Интегратор является усилителем низкой частоты (УНЧ).

Построим эпюры входных и выходных сигналов:

П1=П2

- площади

Если , то на выходе не будет нуля.

;

Если , то .

Подали на вход «пилообразный» сигнал, на выходе получили косинусоиду (фазовый сдвиг на 90 градусов).

Подадим на вход сигнал в форме прямоугольных импульсов:

Назначение r: при включении r || C устраняет накапливание сигнала на выходе за счет тока входа и напряжения смещения нуля.

Дифференцирующий усилитель. Дифференциатор на базе ОУ.

; ; ; ; ,

приравняем правые части этих уравнений:

; при увеличении частоты, коэффициент передачи увеличивается.

Дифференциатор является усилителем высокой частоты (УВЧ).

Если .

Нарисуем эпюры:

для дифференциатора пунктирная кривая означает, что на базе реального ОУ;

обычная кривая - на базе идеального ОУ.

Схема дифференциатора склонна к самовозбуждению. Под самовозбуждением понимается наличие при

Причина самовозбуждения - инерционность транзистора. Инерционность транзистора ввиду того, что скорость движения основных носителей заряда не бесконечна. Это приводит к тому, что приращения выходных токов транзистора отстают от входных токов.

Особенно это сказывается на высоких частотах.

Эпюры:

При высокочастотном сигнале наблюдается отстающий фазовый сдвиг и снижение амплитуды . Это можно «отследить» на АЧХ (амплитудно-частотной характеристике):

ФЧХ

Что может произойти: при высоких частотах за счет фазового сдвига ; ООС превратилась в ПОС. Это приводит к тому, что любое незначительное изменение (помеха), приводит к лавинообразному нарастанию , до В. Это и есть самовозбуждение.

С этим явлением надо бороться: ограничить коэффициент передачи на высоких частотах.

Нарисуем схему:

введение ;

введение .

Рассмотрим такую схему:

.