Инвертирующий усилитель
0.0/5 оценка (0 голосов)

Инвертирующий усилитель
  • Материал:
    Завершен
  • Обновлен: 24 июня 2020

Важные правила для операционного усилителя с обратной связью:

  1. Выход операционного усилителя стремится к тому, чтобы разность напряжений между его входами была равна нулю.

  2. Входы операционного усилителя ток не потребляют.

 

  1. Потенциал на неинвертирующем входе равен потенциалу земли, следовательно, согласно правилу I, потенциал на инвертирующем входе также равен потенциалу земли.
  2. Это означает, что:
а) падение напряжения на резисторе R1  равно Uin,
б) падение напряжения на резисторе R2 равно Uout.
 
Воспользовавшись теперь правилом II, получим 
 
\(Uout /R2 = -Uin /R1\)
 
или коэффициент усиления по напряжению
 
\(Ku = Uout /Uin = -R2 /R1\)
 
Неинвертирующий вход  лучше заземлять не непосредственно, а через резистор.

Для того чтобы понять, как работает обратная связь, представим себе, что на вход подан некоторый уровень напряжения, скажем 1 В.

Для конкретизации допустим, что резистор R1  имеет сопротивление 10 кОм, а резистор R2  – 100 кОм. Теперь представим себе, что напряжение на выходе решило выйти из повиновения и стало равно 0 В. Что произойдет?  Резисторы R1  и R2  образуют делитель напряжения, с помощью которого потенциал инвертирующего входа поддерживается равным 0,91В. Операционный усилитель фиксирует рассогласование по входам, и напряжение на его выходе начинает уменьшаться. Изменение продолжается до тех пор, пока выходное напряжение не достигнет значения -10 В. В этот момент потенциалы входов ОУ станут одинаковыми и равными потенциалу земли. Аналогично, если напряжение на выходе начнет уменьшаться и дальше и станет более отрицательным, чем –10 В, то потенциал на инвертирующем входе станет ниже потенциала земли, в результате выходное напряжение начнет расти.
 

  

Как определить входной импеданс рассматриваемой схемы?

Потенциал точки А  всегда равен 0 В (так называемое мнимое заземление или квазинуль сигнала). Следовательно, Zвх  = R1.

Недостаток  схемы инвертирующего усилителя состоит в том, что она обладает малым входным импедансом. Особенно характерно для усилителей с большим коэффициентом усиления по напряжению (при замкнутой цепи обратной связи), в которых резистор R1 , как правило, бывает небольшим. Этот недостаток устраняет схема неинвертирующего усилителя.

Похожие записи

Источники тока
Источники тока
Неинвертирующий усилитель
Неинвертирующий усилитель
Повторитель на ОУ
Повторитель на ОУ