Мнимая земля

Чтобы рассчитать действие параллельной обратной связи, мы воспользуемся тремя упрощающими предположениями о свойствах ОУ:

•    коэффициент усиления без обратной связи А_У0Ь =

•    входное сопротивление Z_bx =

•    выходное сопротивление Z_bmx =

Точку Е в схеме на рис. 11.9, где резисторы R_f и R_x подключаются к инвертирующему входу, называют мнимой землей, потому что в случае, когда коэффициент усиления напряжения стремится к бесконечности, разность потенциалов между входами усилителя должна быть пренебрежимо малой. Таким образом, с точки зрения сигнала инвертирующий вход имеет тот же самый потенциал, что и неинвертирующий вход, который заземлен.

Принимая во внимание, что точка Е является мнимой землей, видим, что все входное напряжение v_bx оказывается приложенным ко входному резистору R_v Отсюда непосредственно следует, почему входное сопротивление R_bx равно R_x, как это указано на рис. 11.9: R_{ является единственным сопротивлением, находящимся между входной клеммой и мнимой землей. Поэтому ток, создаваемый сигналом в R_x, равен

то есть поэтому

Тот факт, что коэффициент усиления определяется всего лишь отношением сопротивлений двух резисторов, делает применение инвертирующего усилителя очень гибким. Если, например, в качестве R_f взять магазин сопротивлений с нанесенной калибровкой в килоомах, a R_x сделать равным точно 1 кОм, то значение коэффициента усиления усилителя можно видеть по шкале магазина сопротивлений.

Простой инвертирующий усилитель двояко используется в аналоговых вычислениях. Во-первых, при R_f = он действует как устройство, изменяющее знак (инвертор) без изменения величины сигнала. Во-вторых, когда требуется умножить переменную (сигнал) на константу к, выбирают R_f/R_l равным к\ если константа положительна, то мы должны вслед за этим включить инвертор, чтобы скорректировать знак.

Усиление переменного сигнала инвертирующим усилителем

Если требуется, то можно воспользоваться разделительными конденсаторами без какого-либо изменения основной схемы, поскольку необходимый путь по постоянному току от каждого из входов ОУ на землю (через резисторы R_f и R) остается. Так как по резистору R_l уже не будет течь постоянный ток от инвертирующего входа, следует увеличить значение R_x, сделав его равным R чтобы минимизировать напряжение смещения на выходе.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

• Предыдущая запись: Электронные логические элементы
• Следующая запись: ТРЕХЭЛЕКТРОДНАЯ ЛАМПА (ТРИОД)

Похожие посты:

• ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ АУДИОСИГНАЛОВ C АРУ (2)
• БУФЕРНОЕ УСТРОЙСТВО C ЕДИНИЧНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ ДЛЯ АЦП (0)
• БУФЕРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ВЫСОКООМНОГО МИКРОФОНА (0)
• ШИРОКОПОЛОСНОЕ БУФЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ (0)
• CXЕMA ЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ (0)
• ДЕТЕКТОР ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (0)
• ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ HA ТИПОВОМ ОУ (1)