Точку Е в схеме на рис.3, где резисторы R1 подключаются к инвертирующему входу, называют мнимой (виртуальной) землей. Когда коэффициент усиления напряжения стремится к бесконечности, а величина выходного напряжения имеет конечное значение, разность потенциалов между инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя, становится пренебрежимо малой:
При малой величине входных токов потенциал заземленного неинвертирующего входа очень мал (близок к нулю), и следовательно можно написать
Таким образом, с точки зрения входного сигнала инвертирующий вход имеет тот же самый потенциал, что и неинвертирующий, который заземлен. При этом сопротивление, между инвертирующим и неинвертирующим входами, велико.
ОУ с обратной связью.
Для того, чтобы повысить динамический диапазон по входу и выходу, а также расширить диапазон рабочих частот ОУ охватывает отрицательной обратной связью (ООС), для этого часть выходного напряжения подают на инвертирующий вход. Коэффициент обратной связиβ определяется:
β= =
где, U ос поступающая на инвертирующий вход часть выходного напряжения.
Для ОУ без ООС справедливы соотношения:
U вх= U вх1- U вх2, U вых=К0 U вх, U вых= К 0 U вх
А для ОУ с ООС:
U вх= U вх1- U ¢ вх2 - U ос = U вх1- U ¢ вх2-β× U вых
U вых=К0 U вх
U вых= K 0 (U вх1- U вх2- β× U вых)
U вых(1+ K 0 β)= K (U вх1- U ¢вх2)
U вых= (U вх1- U ¢вх2)
Рис.4 |
Kос= коэффициент усиления с ООС
Обычно K0β>>1
Uвых= (U вх1- U ¢вх2) Kос» = =1+
Для неинвертирующего ОУ при U ¢вх2=0, тогда входной сигнал U вх1 передается на выход с усилением
1+ = К ос н
Для инвертирующего ОУ при U вх1=0 и учитывая, что U вх2 проходит через делитель, и U ¢вх2 равен только части U вх2, имеем:
Uвых.=
K ос инв= -