Книга: Схемотехника аналоговых электронных устройств

6.4. Неинвертирующий усилитель

6.4. Неинвертирующий усилитель

Упрощенная принципиальная схема неинвертирующего усилителя на ОУ приведена на рисунке 6.8.


Рисунок 6.8. Неинвертирующий усилитель на ОУ

Нетрудно показать, что в неинвертирующем усилителе ОУ охвачен ПООСН. Поскольку Uвх и Uос подаются на разные входы, то для идеального ОУ можно записать:

Uвх = UвыхR1/(R1 + Rос),

откуда коэффициент усиления по напряжению неинвертирующего усилителя:

KU неинв = 1 + Rос/R1,

или

KU неинв = 1 + |KU инв|.

Для неинвертирующего усилителя на реальном ОУ полученные выражения справедливы при глубине ООС F>10.

Входное сопротивление неинвертирующего усилителя Rвх неинв велико и определяется глубокой последовательной ООС и высоким значением RвхОУ:

Rвх неинв = RвхОУ·F = RвхОУ·KU ОУ/KU неинв.

Выходное сопротивление неинвертирующего усилителя на ОУ определяется как для инвертирующего, т.к. в обоих случаях действует ООС по напряжению:

Rвых неинв = RвыхОУ/F = RвыхОУ/KU неинв/KU ОУ.

Расширение полосы рабочих частот в неинвертирующем усилителе достигается также, как и в инвертирующем, т.е.

fвОС = fT/KU неинв.

Для снижения токовой ошибки в неинвертирующем усилителе, аналогично инвертирующему, следует выполнить условие:

Rг = R1?Rос.

Неинвертирующий усилитель часто используют при больших Rг (что возможно за счет большого Rвх неинв), поэтому выполнение этого условия не всегда возможно из-за ограничения на величину номиналов резисторов.

Наличие на инвертирующем входе синфазного сигнала (передаваемого по цепи: неинвертирующий вход ОУ ? выход ОУ ? Rос ? инвертирующий вход ОУ) приводит к увеличению Uош, что является недостатком рассматриваемого усилителя.

При увеличении глубины ООС возможно достижение KU неинв=1, т.е. получение неинвертирующего повторителя, схема которого приведена на рисунке 6.9.


Рисунок 6.9. Неинвертирующий повторитель на ОУ

Здесь достигнута 100% ПООСН, поэтому данный повторитель имеет максимально большое входное и минимальное выходное сопротивления и используется, как и любой повторитель, в качестве согласующего каскада. Для неинвертирующего повторителя можно записать:

Uош ? Uсм + Iвх срRг ? Iвх срRг,

т.е. напряжение ошибки может достигать довольно большой величины.

На основе рассмотренного неинвертирующего УПТ также возможно создание усилителя переменного тока путем включения на вход и выход разделительных конденсаторов, номиналы которых определяются исходя из заданного коэффициента частотных искажений Mн (см. подраздел 2.5).

Помимо инвертирующего и неинвертирующего усилителей на основе ОУ выполняются различные варианты УУ, некоторые из них будут рассмотрены ниже.

Оглавление книги


Генерация: 1.361. Запросов К БД/Cache: 3 / 0
поделиться
Вверх Вниз