Электрическая схема приведена на рис., маркировка оу на рис.2 и в таблице 1.

Обозначение интегральных микросхем (ИМС) состоит из четырех элементов. Первый из них – цифра, означающая группу ИМС. Питание ОУ-ля обычно дву–полярное -/+. Она определяется конструктивно-технологическим исполнением и включает следующие цифры: 1,5,6,7- полупроводниковые ИМС; 2,4,8-гибридные; 3-прочие (пленочные,вакуумные, керамические). Второй элемент – две или три цифры (от01 до 99 или от001 до 999), указывает на порядковый номер разработки серии ИМС.

Первый и второй элементы образуют серию ИМС. Третий элемент- две буквы, соответствующие подгруппе и виду ИМС, определяющие основное функциональное назначение ИМС Четвертый элемент- число, обозначающее условный или порядковый в данной серии номер разработки. При необходимости разработчик ИМС имеет право после условного номера разработки дополнительно поместить букву ( от А до Я), обозначающую отличие электрических параметров ИМС одного типа (например, 140УД1А, 140УД1Б). В начале обозначения ИМС, используемых в устройствах имеющих широкое применение, добавляется буква «К»(например, К140УД1А)

Основными характеристиками ОУ являются передаточные характеристики: амплитудная, частотная, фазовая. Амплитудная характеристика на микросхеме К140УД8 по неинвертирующему входу приведена на рис.3. Напряжение смещения Ucм = ±(1÷5)мв.

Обычно ОУ балансируют (т.е добиваются «0» на выходе ОУ при замкнутом входе) с помощью внешнего балансного потенциометра.

Параметры , характеризующие ОУ подразделяются на статические и динамические.

К статическим параметрам ОУ относятся:

1.Коэф-т. усиления по напряжению К. К = 10⁴÷10

2. Входное сопротивление R_вх , Ом R_вх = 10⁴÷10⁶

3. Выходное сопротивление Rвых ,Ом R_вых = 10¹÷10²

4.Входное напряжение смещения Ucм ,мВ U_cм = ±( 1÷5 )

Основные динамические параметры:

1. Частота единичного усиления f, Гц (при К_u=1 ) f _c = 10⁴ ÷10⁶

2.Время установления выходного напряжения t_уст ,мкс t_уст = 0,05÷2

В зависимости от того куда подается входной сигнал различают инвертирующие и неинвертирующие ОУ.

Для построения различных усилителей и улучшения стабильности работы ОУ применяется отрицательная обратная связь (О.О.С). Например, в неинвертирующем ОУ (рис.4) входное напряжение подается на неинвертирующий вход , а с выхода через делитель R₁R₂ часть выходного напряжения подается на инвертирующий вход . Обычно R₂ значительно больше чем R_вых и R_1, но меньше R_вх. Для идеального усилителя R_вх =00, R_вых=0, Кu=00. Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя можно найти так :

Uвх =UвыхR1/(R₁+R₂) или К= Uвх/ Uвых=1+R₁/R₂

Для инверитрующего усилителя (рис.) входное напряжение и напряжение обратной связи подаются на инвертирующий вход, неинвертирующий обычно заземлен.

Для идеально ОУ когда можно пренебречь входным током

( Rвх=00) входной ток усилителя i₁ приблизительно равен току обратной связи i₂, или с учетом направлений:

i₁ = - i₂.

Поскольку для идеального ОУ потенциалы входа и выхода одинаковы, то можно записать:

U_вх =R₁*i₁, U_вых =i₂*R₂.

Учитывая равенство токов i_1, i₂ и их знаки имеем: U_вх/R₁= - U_вых/R₂ или:

К = U_вых/ U_вх = - R₁/R ₂

Знак минус показывает, что фаза выходного сигнала противоположна фазе входного сигнала.

Таким образом, коэффициент усиления К обеих типов ОУ зависит только от отношения сопротивлений R₁/R₂ и не зависит от коэффициента усиления самого ОУ. Поэтому коэффициент К ОУ очень стабилен.

На основе ОУ можно создавать устройства, выполняющие различные математические действия: масштабные множители, сумматоры, диффиренцирующие и интегрирующие устройства, устройства нелинейных преобразований.

20. Вопрос : Решающие устройства на ОУ. Сумматор,

Ответ: на рис. представлен сумматор:

Несколько сигналов подаются через резисторы на инвертирующий вход ОУ. Обратная связь через R₂ также подается на инвертирующий вход. Так как Iвх=0, то по первому закону Кирхгофа имеем:

i₁₁+i₁₂+i₁₃= - i₂

Учитывая что: i₁₁ = Uвх₁/R₁₁ , i₁₂ = Uвх2/R₁₂, i₁₃ = Uвх₃/R₁₃

получим:

Uвых = -R2/R₁(Uвх₁+ Uвх₂+ Uвх₃) где: R₁= R₁₁= R₁₂ =R₁₃.

Следовательно данная схема производит суммирование.