Проектирование и расчет автоматизированных приводов




Основы применения интегральных операционных усилителей - часть 4


Сумматор сигналов строится на ОУ в инвертирующем включении (рис. 81, в). B этом случае входные напряжения через добавочные резисторы R1, R2, ... , Rn подаются на инвертирующий вход усилителя. Чтобы определить значение выходного напряжения, запишем для узла в точке A первый закон Кирхгофа с учетом того, что в идеальном ОУ входной ток равен нулю

Выходное напряжение отсюда

При условии RОС = R1 — R2 = Rn = R напряжение на выходе будет равно искомой сумме UBЫX = —(U1 + U2 + ··· + Un).

Интегратор на основе инвертирующего ОУ получается путем замены резистора RОС на конденсатор C (рис. 81, г). Так как во входную цепь идеального ОУ ток не втекает, то при подаче входного сигнала через резистор R течет ток заряда конденсатора iR = iС. C учетом значений токов iR=UВХ/R и iС=CdUВЫХ/dt получаем равенство

из которого определяем выходное напряжение

Из выражения (232) следует, что усилитель работает как интегратор с постоянной времени T = CR. При входном сигнале типа единичного скачка выходное напряжение UВЫХ= —(UВХ/T)t изменяется по линейному закону. Это свойство используют при создании генераторов пилообразного напряжения.

Если входной сигнал изменяется по гармоническому закону UВХ= Umaxsin ?t, то на выходе ОУ будет напряжение

Таким образом, амплитуда выходного сигнала равна –Umax/(?1RC), а отношение амплитуд выходного и входного сигнала —1/(?RC) обратно пропорционально круговой частоте ?. Передаточную функцию звена W(p) = —l/(Tp) можно получить непосредственно из выражения (231) заменой d/dt = p.

Рис. 82. Неинвертирующее включение ОУ

Дифференциатор на основе ОУ изображен на рис. 81, д. Так как для идеального ОУ ток, проходящий через резистор R, является током заряда конденсатора, то

Заменяя p=d/dt в выражении (233), получаем передаточную функцию W(p)=—Tp дифференцирующего звена.

Неинвертирующее включение ОУ. При таком включении решающим входом является прямой вход (см. рис. 82, a). В цепи OC использован делитель напряжения на резисторах Roc и R2, определяющий глубину отрицательной OC: Roc= R2/(ROC + R2).




Содержание  Назад  Вперед