Вых-

Рис. 3.5

В общем случае ДУ имеет два входа для подачи сигналов и два выхода. Один из входов (+) называется неинвертирующим, или прямым, а другой (-) - инвертирующим. По отношению к прямому входу выходы также называются прямым (без инверсии сигнала) и инвертирующим.

Сигнал на прямом выходе зависит от сигналов на входах (при Rue 0) следующим образом:

вых+

, при AL/ =0,

[3.1.14]

,при АС/ ,=0. [3.1.15]

Таким образом, сигнал на выходе ДУ определяется разностью сигналов на входах:

[3.1.16]

широко используются при

что и отражено в названии.

Дифференциальные каскады построении операционных усилителей в интегральном исполнении. Операционные усилители (ОУ) получили такое название потому, что первоначально разрабатывались для построения устройств, выполняющих различные математические операции (суммирование, дифференцирование, интегрирование и т. д.) над аналоговыми сигналами. Тип выполняемой операции обычно задается элементами цепи обратной связи. Сами же ОУ, как правило, имеют высокий коэффициент усиления на нулевой частоте (по постоянному току), высокоомный дифференциальный вход и низкоомный выход.

3.2. Основные типы ООС

Тип ООС определяется тем, какой параметр сигнала (ток или напряжение) на нагрузке, подключенной к выходу усилителя, и каким способом (параллельно или последовательно) по отношению к источнику входного сигнала используется в качестве сигнала обратной связи.

ООС, последовательная по напряжению {неинвертирующий усилитель)

Наиболее распространенная схема неинвертирующего усилителя на основе ОУ приведена на рис. 3.6. Здесь и в следующем примере будем полагать, что ОУ имеет собственное усиление на нулевой частоте Ао, очень большое входное, малое выходное сопротивления и малые входные токи, а элементы цепи ООС имеют чисто омический

характер.

В этом случае зависимость между сигналами на входе и выходе легко установить из следующих соотношений:

- ос

вх ~ вх вых

F = ос

фактор обратной связи, характеризующий долю выходного сигнала, возвращаемую на вход.

вых = AoUgx = А(,{ид - Ug, Fc),

вых ~ вх

При условии Ло 1 получаем: и I] коэффициент усиления усилителя с ООС

[3.2.2]

откуда

[3.2.3]

OOC, параллельная no напряжению (инвертирующий уститель)

Схема усилителя приведена на рис. 3.7

Поскольку = Чш-Цвх:

ex -ffblX

TO получаем

Рис. 3.7

Ш J J

откуда коэффициент усиления

[3.2.4] [3.2.5]

Точка соединения резисторов R R2 и инвертирующего входа (-) называется точкой виртуальной земли , поскольку при сделанных приближениях её потенциал практически не изменяется под воздействием входного сигнала и близок к потенциалу общей шины. Это значит, что сопротивление в этой точке близко к нулю, и она может быть использована для суммирования сигналов от нескольких источников через индивидуальные резисторы, которые будут задавать веса сигналов в сумме.

Влияние ООС на входное и выходное сопротивления усилителя

Для определения влияния ООС на выходное сопротивление усилителя подадим на выход усилителя некий ток / от внешнего генератора тока (рис. 3.8). Возникающее при этом на выходном