Условное обозначение и схемотехника ОУ.

Рис.2. Условные обозначения ОУ.

ОУ имеет один выходной вывод и два входных. Знак  характеризует усиление.

Вход, напряжение на котором сдвинуто по фазе на 180° относительно выходного напряжения, называется инвертирующим и обозначается знаком инверсии 0, а вход, напряжение на котором совпадает по фазе с выходным напряжением – неинвертирующим. Вывод, общий для выхода и входов – это общая шина.

Инвертирующий усилитель на ОУ.

Среди усилителей, выполняемых на основе ОУ, наиболее часто используются инвертирующий и неинвертирующий варианты.Рассмотрим инвертирующий усилитель.

Рис.3. Схема инвертирующего усилителя.

В этой схеме ОУ охвачен параллельной ООС по напряжению (цепью резистора R_ОС). Если положить, что здесь используется идеальный ОУ, то разность напряжений на его входе должна стремиться к нулю. Поскольку неинвертирующий вход соединен с общей шиной, то потенциал на инвертирующем входе (точка А) тоже должен быть равен “нулю”. Точку А принято называть “точкой виртуального нуля”. U_вых = - , к_u = -  - коэффициент усиления

Неинвертирующий усилитель.

Рис.4. Принципиальная схема неинвертирующего усилителя на ОУ.

Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход ОУ, а на инвертирующий вход подается сигнал обратной связи. В неинвертирующем усилителе ОУ охвачен последовательной ООС по напряжению. U_вых =( )U_вх, к_u = +1

Сумматоры на ОУ

Широко распространены инвертирующие и неинвертирующие сумматоры на ОУ.

Рис.5. Принципиальная схема инвертирующего сумматора на ОУ с тремя входными сигналами.

При использовании идеального ОУ можно считать, что сумма входных токов усилителя, вызванных напряжениями U_ВХ1, U_ВХ2, U_ВХ3  равна току, протекающему по R_ОС, т.е. U_ВХ1/R₁+U_ВХ2/R₂+U_ВХ3/R₃=-U_ВЫХ/R_ОС,  откуда 

U_ВЫХ=-(U_ВХ1R_ОС/R₁+U_ВХ2R_ОС/R₂+U_ВХ3R_ОС/R₃). Отсюда следует, что выходное напряжение устройства представляет собой сумму входных напряжений, умноженную на К_U.ИНВ. При R_ОС=R₁=R₂=R₃ U_ВЫХ=-(U_ВХ1+U_ВХ2+U_ВХ3). Неинвертирующий сумматор может быть реализован при использовании неинвертирующего усилителя.

Аналоговый интегратор.

Рис.6. Принципиальная схема аналогового интегратора.

Такое устройство реализуется заменой R_ОС на С. При использовании идеального ОУ можно приравнять токи в резисторе R₁ и конденсаторе С:

U_ВХ/R₁= –CdU_ВЫХ/dt, откудаU_ВЫХ= –(1/R₁C)ò U_ВХdt

Точность выполнения функции тем выше, чем больше K_U.ОУ.

Параметрический стабилизатор напряжения.

Важнейшим условием нормальной работы электронных устройств является стабильность питающего напряжения.

Качество работы стабилизатора характеризуется:

- Коэффициентом стабилизации, который показывает во сколько раз относительное изменение выходного напряжения (тока) меньше относительного изменения входного напряжения(тока) при условии R_н=const.

- Коэффициент полезного действия, равный отношению мощности, выделяемой на нагрузке, ко входной мощности.h=P_н/P_вх=(U_нI_н)/(U_вхI_вх).

- Выходное сопротивление, показывающее во сколько раз изменится напряжение на выходе стабилизатора при изменении тока нагрузки: R_вых=DU_н/DI_н/U_вх=const

- Важным параметром стабилизаторов является температурный коэффициент по напряжению ТКН, который характеризует изменение выходного напряжения при изменении температуры окружающей среды при неизменном входном напряжении и нагрузке (U_вх=const; I_н=const), т.е. ТКН=DU_вых/DТ_{окр. ср.}

В зависимости от рода стабилизируемого напряжения или тока стабилизаторы подразделяются на стабилизаторы переменного напряжения (тока) и стабилизаторы постоянного напряжения (тока). В зависимости от метода стабилизации они подразделяются на параметрические, компенсационные и импульсные.

Параметрический стабилизатор напряжения.

На рисунке 1 приведена схема простейшего стабилизатора напряжения, называемого параметрическим, т. к. свойства такого стабилизатора определяются в основном параметрами стабилитрона.

В этой схеме колебания входного напряжения или тока нагрузки приводят только к изменению тока через стабилитрон, а напряжение на стабилитроне, подключенном параллельно нагрузке, остается почти неизменным.

Входное напряжение распределяется в схеме между балластным резистором и стабилитроном, т.е.

U_ВХ = U_RБ + U_СТ, где U_RБ  = (I_СТ + I_H)R_Б

 

Рис.1 ВАХ стабилитрона.

 

Параметрические стабилизаторы напряжения просты и надежны, однако имеют существенные недостатки, главными из которых являются: невозможность регулировки выходного напряжения, малое значение коэффициента стабилизации, особенно при больших токах нагрузки (I_н>I_{ст. ном.})

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 321; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!