Типовые электрические схемы подключения операционных усилителей (ОУ)

Операционным усилителем (ОУ) называют интегральный усилитель постоянного тока, параметры которого зависят от свойств охватывающей его цепи отрицательной обратной связи.

В современной схемотехнике ОУ — одни из наиболее распространенных элементов. На основе ОУ можно реализовать устройства, предназначенные для усиления, фильтрации и обработки сигналов произвольной формы, а также иные узлы радиоэлектронной аппаратуры.

В общем виде ОУ представляет собой усилитель, имеющий два входа и один выход. Основные схемы включения ОУ при подаче на его вход(ы) сигналов малого уровня от источников напряжения или тока представлены в табл.1. Обобщенная схема устройств из табл.1 приведена на рис.1, где G-, G+ источники напряжения или тока, подключенные к инвертирующему («-«) или неинвертирующему («+») входам ОУ.

При использовании таблицы подстановки (табл.2) можно синтезировать любую из приведенных в табл.1 схем или проанализировать иные варианты использования ОУ.

Из табл.2 следует, что для всех рассмотренных устройств (кроме дифференциального усилителя) величина резистора R2=0, a R6=«>, однако это не означает, что эти резисторы следует исключить из обобщенной схемы на рис.1.

Во-первых, эти резисторы введены из соображений симметрии,
во-вторых, использование, например, резистора R2 позволяет учитывать свойства источника сигналов, подключаемого к входу ОУ.

Более того, при построении реальных схем резистор R2 чаще всего используют для выравнивания входных токов ОУ. Величину сопротивления этого резистора определяют из соотношения:

Учитывая, что, за исключением схемы дифференциального усилителя, R2=0, a R6=oo, для анализа табл.1 можно привести упрощенную версию обобщенной схемы включения ОУ (рис.2).

 В типовых схемах включения ОУ в целях коррекции характеристик ОУ используют так называемые «цепи коррекции». Обычно такие цепи состоят из внешних резистивно-конденсаторных цепочек, подключаемых к дополнительным выводам ОУ.

Особенности подключения таких цепочек сугубо индивидуальны для каждого типа ОУ, и их применение обычно оговорено в технической документации, поставляемой на данный вид микросхемы.