Свойства операционных усилителей, охваченных отрицательной обратной связью по напряжению

На рисунке 1 изображена схема операционного усилителя, охваченного обратной связью.

Рисунок 1. Схема формирования отрицательной обратной связи

Обратная связь образуется цепью Z_OC, которая обеспечивает возврат части энергии сигнала с выхода ОУ на его инвертирующий вход. Поэтому ОС является отрицательной. Так как входным сигналом цепи ОС является обратной связью по напряжению. В связи с этим, выходное сопротивление образованного усилителя будет значительно меньше, чем выходное сопротивление использованного операционного усилителя:

Z_{вых ООС} = Z_выхОУ / (1 + g K), (1)

где g – коэффициент передачи цепи ОС;

К – коэффициент усиления ОП.

Таким образом, сравнительно малое значение выходного сопротивления ОУ еще больше уменьшается.

Относительно сигнала (U_вх1), подаваемого на инвертирующий вход, выход цепи ООС оказывается подключенным параллельно, а относительно сигнала (U_вх2), подаваемого на неинвертирующий вход, – последовательно. Поэтому могут разниться входные сопротивления для этих двух источников сигнала.

Получим еще несколько выражений, которые будут использованы в дальнейшем.

Так как ОП является дифференциальным усилителем, то выходное напряжение

. (2)

Откуда .

Учитывая, что К велико (в идеальном ОУ К Ю Ґ ), а величина выходного напряжения ограничена (по крайней мере, значениями напряжения источника питания, получаем:

. (3)

Для узла в точке А можно записать:

Если R_вх > > R_ОС (в идеальном ОУ R_вх Ю Ґ ), то

. (4)

В дальнейшем кроме этих выражений, полученных на основе показателей идеальности ОУ, при анализе отдельных схем будем пренебрегать напряжением смещения нуля (U_см), входными токами (I_вх, D I_вх) и их дрейфами.

к оглавлению

Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира