Неинвертирующий усилитель

Неинвертирующий усилитель можно получить путем заземления входного со­противления R₁ в схеме инвертирующего усилителя. При этом входной сигнал должен подаваться на неинвертирующий вход (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3- Принципиальная схема неинвертирующего усилителя на ОУ

Напряжение обратной связи снимается с делителя напряжения, который об­разован резистором обратной связи R_ОС и резистором входного контура R₁. Это напряжение U_(-) равно:

U_- = [R₁/(R₁+R_OC)]U_ВЫХ, (3.8)

Для идеального ОУ входное дифференциальное напряжение ΔU равно нулю, следовательно, U_BX = U_- и выражение (8) можно представить в виде:

U_ВЫХ = (1+R_OC/R₁)U_ВХ, (3.9)

Этим уравнением определяется назначение усилителя - усиливать, не изме­няя знака входного сигнала. Коэффициент усиления с контуром обратной связи равен К = (1+R_OC/R₁). Можно показать, что входной импеданс такой схемы Z_BX очень большой и выражается формулой:

Z_ВХ ≈ Z_ВХ∙[R₁/(R₁ + R_OC)]A, (3.10)

где Z_ВХ - входной импеданс реального ОУ (порядка 10 МОм).

Также легко показать, что выходной импеданс схемы Z_ВЫХ стремится к нулю, если коэффициент усиления ОУ с разорванной петлей ОС становится очень большим. Таким образом, операционный усилитель, используемый в неинверти­рующей схеме, может являться буфером между схемами на входе и выходе.

Особым является случай, когда R_OC = 0, а резистор R₁ во входной цепи отсут­ствует (рисунок 3.4). При этом U_ВЫХ = U_BX, Z_ВХ =Z ^* ∙ А, Z_ВЫХ – Z_ВЫХ^*/А, где Z_ВЫХ^* - вы­ходной импеданс реального ОУ. Такая схема называется повторителем напряже­ния, так как коэффициент усиления по напряжению для нее равен 1. Эта схема используется для преобразования импеданса и может иметь большой коэффици­ент усиления по мощности.

Рисунок 3.4 - Принципиальная схема повторителя напряжения на ОУ