Неинвертирующий усилитель

в котором вычитаемая величина riVHl(r\ +r ) характеризует последовательную отрицательную обратную связь. Следовательно, коэффициент усиления напряжения неинвертирующего усилителя

Из (10.37) видно, что напряжение ?/н не зависит от сопротивления цепи нагрузки гн. Следовательно, по методу эквивалентного источника (1.34) выходное сопротивление неинвертирующего усилителя равно нулю (г - 0).

Входное сопротивление неинвертирующего усилителя велико и определяется входным сопротивлением ОУ.

Повторитель напряжения. При выполнении условия г > г значение коэффициента усиления неинвертирующего усилителя (10.37) стремится к единице. В предельном случае (rt -*•<», г -»0) неинвертирующий усилитель преобразуется в повторитель напряжения ( 10.80).

Повторитель напряжения — особый случай неинвертирующего усилителя — самая простая операционная схема. Ее цепь ОС вырождается в непосредственное соединение выхода со входом (Яв2 = 0, Яв1 = оо) В результате Кр=Ко1(1 +KD) ~1.

Пример 8.10. Определите коэффициент усиления напряжения неинвертирующего усилителя ( 8.1,6) при /?BI = ! кОм, RBZ — = 33 кОм.

Упражнение 8.1. Изобразите схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителя на ОУ.

Схема активного фильтра представляет собой ОУ с частотно-зависимой RC-цепочкой положительной (иногда отрицательной) обратной связи. Широко распространена схема неинвертирующего усилителя с однотактным входом и выходом ( 3.28) и коэффициентом усиления:

Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя

4.6. Схемы неинвертирующего усилителя (а) и низкочастотного неинвертирующего усилителя (б)

Из формулы (4.7) видно, что входное сопротивление неинвертирующего усилителя довольно большое. Отметим, что значение JRsx. ос У неинвертирующего усилителя значительно больше, чем у инвертирующего.

Неинвертирующий усилитель. В неинвертирующем усилителе ( 10.79) используется последовательная отрицательная обратная связь по напряжению. В дальнейшем ветвь 1' —2' четырехполюсника обратной связи, соединяющую накоротко эквипотенциальные точки входной и выходной цепей ОУ, не будем изображать на схемах. Примем, что напряжение сигнала изменяется синусоидально, и воспользуемся комплексным методом расчета цепи усилителя. Запишем уравнение по второму закону Кирхгофа при выполнении условий (10.36) для контура, отмеченного на схеме штриховой линией,

Повторитель напряжения. При выполнении условия г > г значение коэффициента усиления неинвертирующего усилителя (10.37) стремится к единице. В предельном случае (rt -*•<», г -»0) неинвертирующий усилитель преобразуется в повторитель напряжения ( 10.80).

Расчет внешних параметров ОУ в области нижних частот. Схемы с ОУ классифицируются по способу подачи сигнала. Неинвертирующий усилитель напряжения (см. 8.1,6), будем исследовать, обозначив входное и выходное сопротивления ОУ RBKD и Квыко, коэффициент усиления напряжения ОУ [/4/?/3 = /Сг>. Тогда на основании методики гл. 2

3.28. Неинвертирующий усилитель напряжения, применяемый • схемах активных фильтров:

Простейшей реализацией такой схемы амплитудного детектора является схема, приведенная на 3.30, б. В этой схеме ОУ включен как неинвертирующий усилитель напряжения высокочастотного сигнала, обладающий благодаря жесткой обратной связи единичным усилением по постоянному напряжению. Поскольку диод Д1 включен в цепь обратной связи, прямое падение напряжения на диоде делится на коэффициент усиления ОУ при разомкнутых обратных связях. Таким образом, при действительной величине прямого падения на диоде порядка 0,7 В появляется возможность линейного детектирования сигналов начиная с амплитуд порядка 1 мВ.

Если входной сигнал подать на неинвертирующий вход ОУ, а на инвертирующий вход с помощью цепи обратной связи Ri, Roc подать часть выходного напряжения, т. е. осуществить последовательную отрицательную обратную связь по напряжению, то получится неинвертирующий усилитель ( 4.6, а). При таком виде обратной связи в соответствии со вторым законом Кирхгофа для входной цепи уравнение запишется так:

вен нулю. Этим условиям удовлетворяет неинвертирующий усилитель на ОУ с мостом Вина в цепи положительной обратной связи- (ПОС) ( 5.6). Частота генерируемых синусоидальных колебаний

На этой частоте коэффициент положительной обратной связи и =1/3 и фазовый сдвиг, вносимый цепью этой связи, равен нулю. Поэтому для возникновения колебаний необходим неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления К=1/к = 3. Для того чтобы генерация возникла и не сорвалась, этот коэффициент должен несколько превышать 3, при этом, однако, в отсутствие стабилитронов D± и D2 ( 3.34) амплитуда выходного напряжения будет нарастать вплоть до ?/выхт=С/нас ( 3.35, а), где С/нас«14В. В установившемся режиме .. . п

Для снижения токовой ошибки в неинвертирующем усилителе следует выполнять условие (3.51), где следует заменить R2 на Rr. Однако в реальных случаях неинвертирующий усилитель часто используется при весьма больших Rr > I МОм. Кроме того, входной сигнал на неинвертирующем входе (без инвертирования) усиливается ОУ и затем в той же фазе поступает на инвертирующий вход. В результате на обоих входах ОУ появляются синфазные сигналы. Все это приводит к повышению [7ОШ и является недостатком рассматриваемого усилителя на ОУ.

Неинвертирующий усилитель на ОУ может быть выполнен и как усилитель переменного тока. Для этого следует использовать разделительный конденсатор во входной (или выходной) цепи. Отметим, что для получения минимальных искажений в ОНЧ разделительный конденсатор следует включать не в выходную, а -во входную цепь усилителя.

приведена на 4.12. Электронная часть генератора представлена здесь неинвертирующим усилителем. Поскольку неинвертирующий усилитель на ОУ имеет малое выходное сопротивление, то LC-контур следует подключать к выходу ОУ через резистор Лаос.