Основные схемы включения ОУ

Правила для анализа схем ОУ:

- DU_вх »0 (т.к. К_оу ® ¥);

- по входу ОУ не потребляет ток I_вх = 0 (т.к. большое входное сопротивление R_вх ® ¥).

Инвертирующее включение

а) В соответствии с рисунком 3.53а, напряжение на выходе ОУ

,

Рисунок 3.54

где – на инвертирующем входе.

U_вых = –I_oc ×R_oc (т.к. DU_вх = 0),

где I_oc = I₁ (т.к. R_{вх оу} = ¥); (т.к. DU_вх = 0).

Тогда .

б) Инвертирующий сумматор (рисунок 3.53б)

Во входной цепи два независимых контура и I₁ не влияет на I₂ (см. рисунок 3.54). Выходной сигнал U_вых находится методом суперпозиции.

,

где ; .

Коэффициент передачи по каждому входу разный К₁, К₂ и К₁ = К₂ только при равенстве входных сопротивлений

К₁ = К₂, если R₁ = R₂.

Инвертирующее включение применяется:

- для масштабного преобразования и инверсии сигнала;

- для суммирования сигналов с инверсией.

Неинвертирующее включение

а) Изолирующий повторитель (рисунок 3.55а)

U_вых = Е₁ (DU_вх = 0)

б) Неинвертирующий усилитель (рисунок 3.55б)

U_вых = I_oc×R_oc + I₁×R₁,

где I_oc = I₁ (т.к. R_вх = ¥); I₁ = E₁/R₁ (DU_вх = 0).

U_вых = E₁/R₁×(R_oc + R₁) = E₁×(R_oc/R₁ + 1) = K₍₊₎×E₁,

где К₍₊₎ – коэффициент усиления.

; .

в) неинвертирующий сумматор (рисунок 3.55в)

U_вых = U_вх×(R_oc/R + 1) = {R_oc = R} = 2×U_{вх (+)}.

U_{вх (+)} = ?

Контур К (см. рисунок 3.55в): E₁ – E₂ = I×(R₁ + R₂);

;

при R₁=R₂;

.

Если R = R₁ = R₂ = R_oc , то U_вых = Е₁ + Е₂.

В данном случае источники входных сигналов Е₁, Е₂ действуют друг на друга, чего нет в системах с инвертирующим включением.

б)

а)

Применяются для масштабного преобразования и суммирования сигнала без инверсии.

в) Рисунок 3.55