рис. 2.27Рассмотрим схему неинвертирующего усилителя (рис. 2.27), где имеет место последовательная отрицательная связь по напряжению.

Вначале выполним анализ схемы, используя принятые допущения, а затем выполним анализ на основе выражений, полученных для усилителя с указанной обратной связью.

В соответствии с ранее принятыми допущениями входные токи ОУ равны нулю, т. е. i = i+ = 0 и, следовательно, i1 = i2.

Предположим, что операционный усилитель работает в режиме усиления, тогда uдиф = 0. На основании второго закона Кирхгофа получаем

uR1 = − uвх

uR2 = uвх uвых

Далее имеем следующие выражения:

i1 · R1 = − uвх

i2 · R2 = uвх− uвых

i1 = − uвх / R1

i2 = uвх− uвых / R2

− uвх / R1 = uвх− uвых / R2

uвх · ( 1 / R1 + 1 / R2 ) = uвых / R2

uвых = uвх · ( R1 + R2 ) / R1

uвых = uвх · ( 1 + R2 / R1 )

Таким образом, неинвертирующий усилитель характеризуется коэффициентом усиления по напряжению

Ки = 1 + R2 / R1

Воспользуемся общим выражением для коэффициента усиления усилителя, охваченного последовательной отрицательной обратной связью по напряжению. Предположим, что используется входной сигнал низкой частоты, и поэтому будем использовать вещественные коэффициенты К, β и Ки.ос. В соответствии с общим выражением

Ки.ос = К / ( 1 + К · β )

При К → ∞

Ки.ос = 1 / β

Коэффициент β, как можно заметить из рис. 2.27, определяется выражением

β = R1 / ( R1 + R2 )

Таким образом, при К → ∞

Ки.ос = 1 + R2 / R1

что совпадает с результатом, полученным на основании используемых допущений.

Пусть, например, R1 = 2 кОм, R2 = 4 кОм и uвх = 2 В. Тогда

uвых = 2 · [ 1 + 4 · 103 / ( 2 · 103 ) ] = 6 В

Обратимся к общим выражениям для входного и выходного сопротивлений. Предполагая, что усилитель работает на низкой частоте, используем вещественные сопротивления Rвх, Rвх.ос , Rвых , Rвых.ос . Получаем, что входное сопротивление рассматриваемого усилителя

Rвх.ос = Rвх · [ 1 + К · R1 / ( R1 + R2 ) ]

причем при К → ∞  Rвх.ос → ∞

Аналогично

Rвых.ос = Rвых / [ 1 + К · R1 / ( R1 + R2 ) ]

Очевидно, при К → ∞  Rвых → 0. Заметим, что полученное выражение совпадает с приведенным выше выражением для усилителя с параллельной отрицательной обратной связью.

На входах операционного усилителя, использующегося в неинвертирующем усилителе, имеется синфазный сигнал, равный напряжению uвх. Это недостаток такого усилителя. В инвертирующем усилителе синфазный сигнал отсутствует.


Рекомендуйте эту статью другим!



Управляемые реакторы
мая 01, 2013 4788

Управляемые реакторы, производители, принцип действия, схема

В России созданы управляемые подмагничиванием шунтирующие трехфазные реакторы серии РТУ.…
дек 18, 2012 35066

Воздушные линии электропередачи ЛЭП, конструкция, разновидности, параметры

Основными элементами воздушных линий являются провода, изоляторы, линейная арматура,…
Операционные системы реального времени ОСРВ
нояб 24, 2015 2950

Операционные системы реального времени (ОСРВ)

Назначение ОСРВ. Операционные системы реального времени ОСРВ (Real Time Operating Systems…
Асинхронизированные турбогенераторы
мая 05, 2013 6403

Асинхронизированные турбогенераторы, достоинства применения

Для электроэнергетики России существует необходимость поддержания требуемых уровней…
Сушка трансформаторов 1
окт 20, 2014 2868

Сушка силовых трансформаторов, зачем, достоинства, параметры

Сушкой трансформатора принято называть процесс восстановления диэлектрических…