Методические рекомендации. Схемы сложения и вычитания на операционном усилителе в разных режимах включения показаны на рис.3 6

Схемы сложения и вычитания на операционном усилителе в разных режимах включения показаны на рис.3 … 6.

Рис. 3 Рис. 4

Рис.5 Рис.6

Суммирование на усилителе-повторителе (рис.3) входных напряжений и происходит на прямом входе усилителя. При этом выходное напряжение .

Сложение входных напряжений на инвертирующем входе усилителя-инвертора (рис. 4) формирует выходное напряжение, равное

.

При дифференциальном включении усилителя (рис. 5) для сложения или вычитания входных напряжений и напряжение на выходе усилителя .

Максимальное значение суммарного сигнала на входе усилителя, при котором он работает ещё в линейном режиме, т. е. когда выходное напряжение ещё не достигает максимального значения, равного или , называется динамическим диапазоном усилителя. Для операционного усилителя динамический диапазон исчезающе мал - , так как коэффициент его усиления очень велик. Для ОУ с отрицательной обратной связью динамический диапазон больше, так как определяется уже меньшим вследствие действия обратной связи коэффициентом усиления: или . Знаки «+» и «-» означают, в какой области напряжений – положительной или отрицательной - изменяется выходное напряжение при воздействии входного сигнала.

В схемах, изображенных на рис.3 … 6, сумма входных сигналов и не должна выходить за пределы динамического диапазона.

Для того чтобы увеличить диапазон возможных величин входных напряжений, которые необходимо складывать или вычитать, применяют каскадное включение ОУ. К примеру, применение двух усилителей-инверторов (рис.6) позволяет получить разность двух однополярных напряжений, максимальные значения каждого из которых соответствуют пределу динамического диапазона применяемых операционных усилителей. В этой схеме напряжение на выходе усилителя 1 равно , а на выходе усилителя 2 - .

Таблица 3 – Варианты контрольной работы для задачи №2

Задача 3. Для компаратора (рис.7) на основе операционного усилителя из предыдущей задачи рассчитать момент сравнения и ошибку момента сравнения (рис.8), вызванную его разрешающей способностью, если известно, что на инвертирующий вход подается линейно изменяющееся напряжение со скоростью , а на неинвертирующий вход - опорное напряжение , значения которого задаются в табл. 1. Все остальные данные, необходимые для расчета , взяты из предыдущей задачи.

Рис.7

Дата добавления: 2015-05-07; Просмотров: 707; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!