Операционный усилитель, ОУ, операционник. Применение, типовые схемы.

Схемы на операционных усилителях. Применение ОУ (10+)

Операционный усилитель - Применение, типовые схемы

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Особенности применения операционных усилителей. Типовые схемы.

Как это не удивительно, но операционный усилитель очень плохо применим для разработки усилителей широкополосных сигналов, например, для создания высококачественного усилителя звука. Построить действительно качественный усилитель звука на базе операционника невозможно. Причина проста - усиливать сложный сигнал и усиливать синусоиду - совсем не одно и то же. Не всякие искажения сильно портят восприятие сигнала на слух, но есть такие, которые даже при очень небольшой величине сделают звук неприятным. Так примитивный ламповый усилитель может иметь коэффициент гармоник 5%, а усилитель на операционнике 0.05%. Но после прослушивания 90% участников выберут ламповый. Дело в том, что операционный усилитель не может работать без отрицательной обратной связи. Но при этом он обладает конечным быстродействием. Отрицательная обратная связь при конечном быстродействии порождает динамические искажения, которые очень неприятны на слух (см. графики на предыдущей странице).

Зато операционный усилитель прекрасно подходит для целого ряда других приложений.

(А) - Компаратор. Схема выдает высокий уровень сигнала, если напряжение на входе больше, напряжения, заданного делителем на резисторах R1 и R2, и низкий, если напряжение меньше. Так как у операционника высокий, но все же не бесконечный коэффициент усиления, то в момент равенства напряжений могут наблюдаться переходные процессы, и напряжение на выходе будет непредсказуемым.

(Б) - Триггер Шмитта. Подробнее о триггерах Шмитта.

(В) - Резонансный усилитель. В связи с тем, что усилитель охвачен частотно зависимой положительной обратной связью, его усиление на некоторой частоте в несколько десятков или даже сотен раз выше, чем на других. Такой усилитель можно использовать для выделения сигнала определенной частоты из шума. Он применяется, например в металлоискателе.

(Г) - Инвертор сигнала. Резисторы R1 и R2 - равны между собой и равны 100 кОм. Для понимания работы усилителей на ОУ с конечным коэффициентом усиления, в том числе с равным минус единице, очень полезно иметь ввиду, что в режиме конечного усиления напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах приблизительно равны. Действительно, если бы напряжение заметно различалось, то наступило бы насыщение, напряжение на выходе было бы близко к напряжению положительного или отрицательного полюса питания. Используя это свойство видим, что напряжение на инвертирующем выводе близко к нулю (напряжению общего провода, к которому подключен неинвертирующий вход), когда напряжение на выходе равно минус напряжению на входе.

(Д) - Релаксационный генератор. Когда напряжение на конденсаторе меньше, чем напряжение на неинвертирующем входе, то на выходе напряжение близко к положительному напряжению питания. Конденсатор заряжается. Как только он зарядится до указанного напряжения, напряжение на выходе операционника станет близко к отрицательному напряжению питания. Напряжение на неинвертирующем входе понизится за счет положительной обратной связи. Теперь конденсатор будет разряжаться до напряжения на неинвертирующем входе. Как только он разрядится до этого напряжения, произойдет переключение в исходное состояние. На выходе генератора будут формироваться прямоугольные импульсы.

(Е) - Генератор синусоидального сигнала. Подробнее о генераторе синуса.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.