Теоретические сведения. Операционный усилитель представляет собой идеальный усилитель с высокорезистивным

Операционный усилитель представляет собой идеальный усилитель с высокорезистивным дифференциальным входом и очень высоким коэффициентом усиления. Фактически многие электронные устройства, выполняемые на транзисторах, могут быть реализованы на операционных усилителях. Условные обозначения операционного усилителя приведены на рис. 1.

Рис. 1

При подаче на неинвертирующий вход приращение выходного сигнала совпадает по знаку (фазе) с приращениями входного сигнала. Если же сигнал подан на инвертирующий вход, то приращение выходного сигнала имеет обратный знак (противоположный по фазе). При подаче сигналов на оба входа сигнал на выходе равен

,

где – коэффициент усиления операционного усилителя;

U ₁ и U ₂ – сигнал на неинвертирующем и инвертирующем входах соответственно.

Входное сопротивление операционного усилителя очень велико (), поэтому входной ток при расчете считается равным нулю. Выходное сопротивление операционного усилителя весьма мало (), поэтому ток нагрузки усилителя практически не влияет на его выходное напряжение.

Инвертирующий вход часто используется для введения в усилитель внешних обратных связей.

Рассмотрим работу инвертирующего усилителя, построенного на базе операционного усилителя (рис. 2).

Рис. 2

Инвертирующий усилитель представляет собой устройство, которое преобразует входное напряжение в выходное напряжение противоположной полярности. В случае синусоидального напряжения образуется фазовый сдвиг 180^о между входным и выходным сигналами. Инвертирующий усилитель может быть использован для усиления или ослабления входного сигнала.

Коэффициент усиления равен

.

Домашнее задание

Изучить назначение и основные особенности операционного усилителя и построенного на его базе инвертирующего усилителя.

Экспериментальная часть

Задание

3.1.1. Снять зависимость выходного напряжения от входного для различных значений сопротивления обратной связи R _ос. Результаты свести в таблицу 1.

3.1.2. По данным таблицы 1 на одном графике построить зависимости .

Таблица 1

U вх, В	-10	-8	-6	-4	-2
U вых, при R ос=10 кОм
U вых, при R ос=22 кОм
U вых, при R ос=47 кОм

3.1.3. Снять зависимость при неизменном входном напряжении В и кОм. Результаты свести в таблицу 2.

Таблица 2

R н, Ом
U вых, В

3.1.4. По данным таблицы 2 построить график зависимости .

Дата добавления: 2015-12-07