ление), больше единицы на той частоте, где суммарный сдвиг фаз по замкнутому контуру равен нулю или, что то же самое, ±2л. Это означает, что охваченный отрицательной обратной связью -усилитель возбудится при условии, что петлевое усиление больше единицы на частоте f, при которой нежелательный сдвиг фазы в самом усилителе равен я. Соответственно цепи коррекции призваны или уменьшить коэффициент усиления усилителя на частоте f л или повысить частоту до такого значе-нияпри котором петлевое усиление меньше единицы. -"ТСоррекцию усилителя К1УТ401 рекомендуется проводить подключением последовательной RC-цепи между выводами 12 и / ИС (рис, 68). Таким образом, производится уменьшение петлевого усиления на частоте f. Сопротивление резистора корректирующей цепи устанавливается 0,1-1 ком, емкость конденсатора 100 пф - 0,01 мкф. Кроме того, можно увеличивать частоту /я. включая конденсатор небольшой емкости (5-50 пф) между выводами 2 и 3 усилителя. Возможны и другие варианты корректирующих цепей. В частности, иногда целесообразно включать последовательную /?С-цепь между инвертирующим входом усилителя (вывод 9) и общим проводом источника пи-, тания или между инвертирующим входом и выводом 12 ИС.

Методику расчета корректирующих цепей можно найти, например, в [1].

Следует заметить, что коррекция операционного усилителя является важным и ответственным делом. Весьма точная в проекте электронная цепь, содержащая операционный усилитель, может практически оказаться полностью неработоспособной из-за высокочастотной генерации. Причем сложность подбора корректирующих цепей возрастает с ростом петлевого усиления усилителя.

27. Применение операционных усилителей

Операционные усилители находят широкое применение для построения самых разнообразных по выполняемым функциям устройств.

При этом усилитель охватывается различными обратными связями и соответствующим образом выполняются его входные цепи. Предполагая, что коэффициент усиления и входное сопротивление усилителя весьма велики, для приближенного расчета передаточной функции операционного усилителя можно использовать следующие два условия: напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах усилителя (относительно земли) одинаковы и сумма токов, приходящих к каждому из входов усилителя, равна нулю.

Ниже рассмотрены некоторые варианты применения операционных усилителей и определены приближенные выражения их передаточных функций.

" Операционные усилители с резистивными обратными связями чаще всего применяются для усиления постоянных и переменных напряжений и токов, а также для алгебраического суммирования нескольких входных сигналов. На рис. 70, а показана схема инвертирующего усилителя с параллельной отрицательной обратной связью. Неинвертирующий вход этого усилителя присоединен к земле. Следовательно, и на инвертирую-

Чвых

ивых

Рис. 70. Основные схемы включения операционных усилителей с резистивными обратными связями: усилители с параллельной (а) и последовательной (б) отрицательной обратной связью, повторитель напряжения (в), усилитель разности двух напряжений (г) стабилизатор тока (д), триггер

Шмитта (е)

щем входе потенциал примерно равен нулю. Учитывая, что сумма токов, приходящих к инвертирующему входу, равна нулю

Ri Rs

= 0,

получим Ujibix=- UjixRz/Ri- Резистор R3 введен в схему усилителя с целью скомпенсировать падение напряжения нарезисторах R1 и R2 от входного тока усилителя. При условии, что Рз=RiRz/ {Ri+Rz) и что входные токи по обоим входам усилителя одинаковы, изменения напряжений на обоих входах, вызванные этими токами, будут одинаковыми и скомпенсируют друг друга.

Если на инвертирующий вход усилителя с параллельной обратной связью подать через соответствующие резисторы не-

сколько входных сигналов, то получим сумматор. Напряжение на выходе такого усилителя будет равно инвертированной сумме входных напряжений, взятых с весовыми коэффициентами, каждый из которых определяется отношением проводимости соответствующего входного резистора к проводимости резистора обратной связи.

Схема, показанная на рис. 70, б, предназначена для построения неинвертирующего усилителя с последовательной обратной связью. Напряжение на выходе этого усилителя можно найти, приравнивая потенциалы его входов: С/вх= fBbixi/(i-f .R2), откуда U„biJi=UsjiiRi+Rz)/Ri.

Используя стопроцентную обратную связь, можно построить повторитель - усилитель с коэффициентом усиления, приближенно равным единице, с большим входным и малым выходным сопротивлениями (рис. 70, в).

Если подавать сигналы одновременно и на инвертирующий, и на неинвертирующий входы операционного усилителя с обратной связью так, как показано на рис. 70, г, то получим вычитатель, выходное напряжение будет равно следующей величине:

Операционный усилитель с параллельной или последовательной обратной связью может быть применен при построении стабилизатора напряжения. В этом случае на вход усилителя подается напряжение от простого параметрического стабилизатора, а с выхода усилителя снимается стабильное напряжение нужного знака и величины, не зависягцее от сопротивления нагрузки.

Для построения стабилизатора тока можно использовать схему.рис. 70, а или б, если включать нагрузку на место резистора R2. Нетрудно увидеть, что ток через этот резистор не зависит от сопротивления и определяется выражением /=?7вх/1.

В ряде случаев необходимо, чтобы у нагрузки, через которую протекает стабилизированный ток, один зажим был заземлен. Схема, показанная на рис. 70, д, позволяет удовлетворить этому условию. Напряжение на резисторе нагрузки Rb здесь будет определяться формулой:

"RbiRs-hRi) + Ru(Ri + Rb -R3R2/R1) R R

Если выдерживается равенство--г-"» то ток в на-

грузке i?„ равен - Cl-b-) и не зависит от сопротивления на-Rs \ Rbl

грузки. Из приведенных формул видно, что в частном случае можно принять Ri,=0.