Таблица 5.1

ЗАВИСИМОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ПО НАПРЯЖЕНИЮ от СОПРОТИВЛЕНИИ РЕЗИСТОРОВ

НОМ значении коэффициента усиления. Здесь перед нами встает та же задача с р-п-переходами, что и в гл. 1. Практическую рекомендацию можно дать такую же: на каждом переходе база- эмиттер и база - коллектор между выходом устройства и каждым выходом источника питания можно допустить падение напряжения от 0,7 до 0,9 В. Таким образом получаем два предела:

(5.5) (5.6)

тах(-)=сс-0,9Л-,

где - число переходов между выходом устройства и выводом операционного усилителя. Эти пределы следует рассматривать в связи с максимально ожидаемым входным напряжением и коэффициентом усиления по напряжению. Пусть, например, максимальное положительное выходное напряжение (£тах(+)) равно 10 В, а коэффициент усиления равен 1000. Чему равно максимальное отрицательное входное напряжение, которое не будет насыщать выход?

(5.7) (5.8)

вых--о-вх»

поэтому

вх= BtHxlV

Подставляя заданные значения, получим

вж (max) = -10/1 ООО = -0,010 В =--10 МВ.

(5.9)

Как видите, этот усилитель будет насыщаться только тогда, когда на вход приложено напряжение 10 мВ.

Многовходовые схемы

Рассмотрим схему, изображенную на рис. 5.3. Она представ* ляет собой инвертирующий повторитель с несколькими входами. Согласно закону Кирхгофа для токов,

Выражение для выходного напряжения имеет вид

Но, согласно закону Ома,

(5.10) (5.11)

h=ER, h-EJR,.

(5.12) (5.13) (5.14)

Поэтому уравнение (5.11) можно записать в следующем виде:

£вь.х = -?о.с(/1 + /2 + /з)-

(5.15)

В некоторых случаях вы будете использовать неинвертирующий вход. Для схемы такого типа необходимо записать общее уравнение для всех токов. Следовательно, нужно правильно расставить знаки. Рассмотрим рис. 5.4. Коэффициент передачи этой схемы описывается уравнением (5.16):

(5.16)

Схемы, подобные показанным на рис. 5.3 и 5.4, широко применяются в электронной аппаратуре. Например, иногда их ис-

si/JC

Рис. 5.3. Инвертирующий сумматор.

Рис. 5.4. Двуполярный сумматор.

пользуют для суммирования напряжений или токов, с помощью которых могут быть представлены количества или числа. Фактически они представляют собой определенный тип схемы аналоговой вычислительной машины. Часто говорят, что большинство измерительных приборов, используемых в науке и технике,- это просто аналоговые вычислительные машины, запрограммированные для вычисления определенной функции. Сейчас все шире начинают использоваться микропроцессоры, и, может быть, в будущем в приборах будут использовать и цифровые вычислительные машины.

Неинвертирующие повторители

В схеме этого типа входной сигнал поступает прямо на неин-вертирующий вход операционного усилителя. Сигнал обратной связи тем не менее по-прежнему подается на инвертирующий вход. Если бы он также подавался на неинвертирующий вход, то в цепи обратной связи могли бы возникнуть условия, благоприятные для генерирования колебаний, которые совсем ни к чему в операционном усилителе!

Единственная и очень важная особенность неинвертирующего повторителя состоит в существенно увеличенном входном сопротивлении. Для сопоставления отметим, что во входной цепи инвертирующего повторителя стоит резистор, соединенный с мнимой землей. В связи с этим величина входного сопротивления ограничена сопротивлением входного резистора. С другой стороны, в неинвертирующем повторителе входной сигнал подается непосредственно на неинвертирующий вход, который, как вы помните, обладает большим сопротивлением (Zbx - бесконечно