В

Инвертирующий усилитель. Здесь входной сигнал и сигнал обратной

связи подается на

Zос

8,

-в-

и

+

-и

UвьIх=-ZoCUвх

Zi

Рис. 72 Инвертирующий усилитель

K Ки

записать Ки = -дел U.ooc =

U .ooc

Z

K

инвертирующий вход ОУ. отличиеот

неинвертирующего усилителя входной сигнал попадает на вход ОУ не посредственно, а через делитель Z1 и Zос.

Полагая, что Кио®¥, получим К

(1 +вZi +1 + ZiKu0(Zoc + Zi)

Z

Полагая, что Квых=0 можно где

U.ooc

Z

т. е.

Для инвертирующего усилителя фазы входного и выходного напряжений сдвинуты относительно друг друга на 1800.

Входное сопротивление усилителя практически равно сопротивлению резистора Z1, т.к. напряжение на входе ОУ "-" за счет действия ООС стремится

к 0.

Следовательно, при любых входных сигналах разность напряжения между инвертирующими и неинвертирующими входами стремится к нулю.

Дифференциальный усилитель. В дифференциальном усилителе входной сигнал ивх подается на прямой и инверсный входы.

Особенностью такого усилителя является значительное ослабление синфазных помех.

R2

C

R1

R3

+

R

J-r>

Uвых=(1+R2/Rl)Uвх

+

1 t

RC0

Рис. 73. Дифференциальный усилитель

Рис. 74. Интегратор на базе ОУ

Интегратор представляет собой ОУ, в цепь обратной связи которого

включен конденсатор С. Для интегратора U в

1

RC

j U вх dt

Для повышения точности работы интегратора необходимо использовать ОУ с малыми значениями исм, 1вх и А1вх и ограничить максимальное время интегрирования.

Известны схемы, в которых выходное напряжение равно интегралу от разности входных напряжений. Эти схемы строятся на основе дифференциальных усилителей.

Функциональные преобразователи на ОУ обеспечивают нелинейную зависимость входного и выходного напряжений. Такие преобразователи представляют собой масштабные усилители, цепи обратной связи которых выполнены в виде сложных делителей, содержащих линейные и нелинейные элементы. В качестве примера рассмотрим схему усилителя с убывающим коэффициентом усиления.

VD1

R2

VD2 Бг-

R3

R4

ивых

Ri

1*

I

R5

+

3

L

ивх

а)б)

Рис. 75. Функциональный преобразователь на ОУ (а) и передаточная

характеристика (б).

Здесь стабилитроны VD1 и VD2 включены в цепь ООС. При напряжениях (UVD1 и UVD2) возникает пробой соответствующих стабилитронов и скачком изменяется сопротивление обратной связи Rоос.

о

Стабилизатор тока. Один из возможных вариантов стабилизатора тока приведен на рис.76. Величину тока нагрузки 1н устанавливают входным напряжением ивх. Транзистор позволяет увеличить выходной ток. Данное устройство можно рассматривать как усилитель с последовательной ООС по току.

АО

-ш

R2

8,

т

+

Rt

R1

3

-e-

+

R3

№=-1 )Uвх

33Н

+Uп

33Н

-Uп

Рис. 76. Стабилизатор тока.

Рис. 77. ОУ с защитой от КЗ.

Активные фильтры - используются для формирования частотной характеристики заданного типа. Активные фильтры представляют собой ОУ, в обратную связь которого включены частотозависимые элементы. Они подразделяются на фильтры низкой частоты, фильтры ВЧ, полосовые фильтры, режекторные (заградительные) фильтры. Для решения конкретных задач в настоящее время разработано множество разнообразных активных фильтров. Наиболее распространенными являются фильтры Чебышева, Баттерворда и Бесселя. В зависимости от количества частотозависимых цепочек RC активные фильтры бывают фильтрами первого, второго, третьего и т.д. порядка.

Особенности использования ОУ.

- Для питания ОУ применяются два разнополярных источника питания. Эти напряжения по абсолютному значению не должны отличаться друг от друга более чем на 10%. Обычно ОУ могут работать в широком диапазоне изменения питающих напряжений Un=(2---18)B. Для предотвращения паразитной генерации в цепях питания ОУ устанавливаются фильтры в виде конденсаторов емкостью (10-7-68) нф.

R2

R2

R1

►3°

I

R

+

R1

-©-0

1-m

UвьIх=-(UвхR)/(mRl)

R6

-©

+Uп

-с -Uп

Рис. 78. ОУ с изменяющимся коэффициентом усиления

Рис. 79.Балансировка ОУ

m