Свойства идеального ОУ. Амплитудная характеристика. Режимы работы ОУ

Идеальным операционным усилителем, считается усилитель, который имеет следующие свойства:

- бесконечно большой дифференциальный коэффициент усиления по напряжению (у реальных ОУ от 1 тыс. до 100 млн.);

- нулевое напряжение смещения нуля U_см, т.е. при равенстве входных напряжений выходное напряжение равно нулю (у реальных ОУ U_см, приведенное ко входу, находится в пределах от 5 мкВ до 50 мВ);

- нулевые входные токи (у реальных ОУ от сотых долей пА до единиц мкА);

- нулевое выходное сопротивление (у реальных маломощных ОУ от десятков Ом до единиц кОм);

- коэффициент усиления синфазного сигнала равен нулю;

- мгновенный отклик на изменение входных сигналов (у реальных ОУ время установления выходного напряжения от единиц наносекунд до сотен микросекунд).

Типичная логарифмическая амплитудно-частотная характеристика операционного усилителя:

21. Примеры построения аналоговых схем на основе ОУ: инвертирующий и неинвертирующий усилители, вычитатель, сумматоры, интеграторы, дифференциаторы, компараторы. Временные диаграммы

Инвертирующий усилитель – инвертирует и усиливает/ослабляет напряжение (то есть умножает напряжение на отрицательную константу). Абсолютная величина коэффициента усиления может быть как больше, так и меньше единицы.

Неинвертирующий усилитель – усиливает напряжение (умножает напряжение на константу, большую единицы).

Вычитатель – данная схема предназначена для получения разности двух напряжений, при этом каждое из них предварительно умножается на некоторую константу (константы определяются резисторами).

Сумматор – суммирует (с весом) несколько напряжений. Сумма на выходе инвертирована, то есть все веса отрицательны.

Интегратор – интегрирует (инвертированный) входной сигнал по времени.

Дифференциатор – дифференцирует (инвертированный) входной сигнал по времени.

Компаратор – сравнивает два напряжения и выдает на выходе одно из двух состояний в зависимости от того, какое из входных напряжений больше.