Словари

B L P S T
Ё А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ОБ ОВ ОД ОЖ ОК ОЛ ОМ ОН ОП ОР ОС ОТ ОХ ОЧ ОШ

ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ


ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ - усилитель электрических колебаний (УЭК) с внеш. цепями, предназначенный для выполнения нек-рых линейных операций (суммирование, интегрирование, дифференцирование и др.). Часто название "О. у." относят к самим УЭК, к-рые обычно выполняются в виде серийно выпускаемых микросхем. Структурная схема типового О. у. содержит входной дифференц. каскад, осн. усилитель и выходной каскад с малым выходным сопротивлением. О. у. имеет два входа: неинвертирующий (+) и инвертирующий ( - ); соответственно входное напряжение усиливается без смены или со сменой полярности. О. у. питается от источника биполярного (симметричного относительно корпуса) напряженияЕ.
Гл. требования, предъявляемые к характеристикам О. у.: высокий коэф. усиления k = 103 - 109; большое входное сопротивление Rвх (до 100 МОм) и малое выходное сопротивление Rвых (~102 Ом); нулевое значение выходного напряжения при нулевом входном и симметричное изменение выходного напряжения в обе стороны в нек-ром диапазонеUmax, близком кЕ; малый дрейф нуля, обусловленный изменениями внеш. условий и нестабильностью эдс источника; малый уровень собств. шумов; сильное (~60 дБ) подавление синфазной составляющей, т. е. малое значение отношения выходного напряжения ко входному, поданному одновременно на оба входа; широкая полоса пропускания (от 0 до 100 МГц). Выполнение этих требований обеспечивает возможность каскадного включения О. у., высокую точность выполнения операций и универсальность применения. Обычно УЭК охватывают отрицательной обратной связью с выхода на инвентирующий вход. Поскольку Rвx и k велики, в рабочем (линейном) режиме напряжения на обоих входах О. у. практически одинаковы и почти не отличаются от 0 ("виртуальный нуль").
В суммирующем О. у. при подаче сигналов на инвертирующий вход (рис. 1)
Рис. 1.
Uвых = -[RUвх1/Rос + R2Uвх2/Rос + R3Uвх3/Rос].
К неинвертирующему входу иногда подключают балансировочный резистор Rб ~ ос. Входное сопротивление такой схемы со стороны источника сигнала при одном входе Uвх1, Rвх ~ R1. При использовании неинвертирующего входа (рис. 2) Uвых = Uвх(l + Rос /R1). Поскольку входное сопротивление такой схемы велико, её иногда используют для согласования выхода высокоомного генератора с низкоомной нагрузкой (при Rос " R1 как повторитель напряжения).

В схеме, изображённой на рис. 3. Uвых = - RОСUвх/R1+R3(R1+RОС)Uвх/R1(R2+R3) при R1=R2=Rос.
Uвых = Uвх2 - Uвх1 (дифференц. схема).
Рис. 3.
С помощью О. у. можно осуществить операции интегрирования и дифференцирования (с одноврем. суммированием). В схеме интегрирования (рис. 4, а)
где Kиl = 1/R1Сос, Ки2 = 1/R2Сос. В схеме дифференцирования (рис. 4, б)
Uвых = - Kд1dUвх1/dt - Kд2dUвх2/dt,
где Кд1 = ROCC1, Кд2 = ROCC2 (см. также Дифференцирующая цепь, Интегрирующая цепь).

Рис. 4.
В схемах, приведённых на рис. 1 - 4, должен сохраняться линейный режим, т. е. напряжение на выходе не должно достигать границUmах. Используя комбинации внеш. элементов, строят модели разл. линейных динамич. систем (электронные аналоговые модели). В электронных схемах О. у. применяют для преобразования и фильтрации сигналов, в т. ч. импульсных (напр., для преобразования прямоугольных напряжений в пилообразные и обратно). О. у. применяют также для генерирования колебаний (в т. ч. импульсных), при этом используют нелинейные режимы О. у. (выходное напряжение за пределамиUmах). О. у. используют также в аналоговых вычислит. машинах, где с их помощью выполняют линейные операции и нелинейные преобразования (возведение в степень, перемножение и др.). Иногда используют также гидравлич., пневматич., магн. и др. О. у.
Лит.: Алексенко А. Г., Шагуриy И. И., Микросхемотехника, М., 1982.
Б. X. Кривицкий.
на заглавную О сайте10 самыхСловариОбратная связь к началу страницы
© 2011 - 2013
Словарь
Словарь online
XHTML | CSS
1.8.11