Использование последовательной отрицательной обратной связи. Повторитель.

Схема ОУ с последовательной отрицательной обратной связью представлена на рис. 3.

Рис.3. Последовательная отрицательная ОС

В данной схеме часть выходного напряжения передается на инвертирующий вход через делитель , . Напряжение на инвертирующем входе равно

.

Напряжение на неинвертирующем входе равно . Поскольку входы ОУ виртуально заземлены , то справедливо равенство

, ,

Откуда

, .

Таким образом, коэффициент усиления  схемы определяется, как и прежде, только соотношением сопротивлений резисторов ,  и не зависит от свойств ОУ. Несколько схем включения ОУ с последовательной ОС представлено на рис. 4.

На рис.4а представлена схема сумматора. Напряжение , а напряжение  находится следующим образом

,

где .

Рис.4. Схемы на основе ОУ с последовательной ООС

Таким образом, выходное напряжение представляет собой сумму входных напряжений, взятых с определенным весовым коэффициентом.

.

На рисунке 4б представлена схема повторителя. , . Достоинством схемы является высокое входное сопротивление  и низкое выходное сопротивление . Схема используется для обеспечения высокого входного и низкого выходного сопротивлений. Недостатком схем с последовательной ООС является высокий уровень синфазного напряжения, равный напряжению на неинвертирующем вход.

Дифференциальный усилитель на основе одного ОУ. Достоинства, недостатки.

Под дифференциальным усилителем понимается устройство, позволяющее в заданное число раз  усилить разность входных напряжений. Простейшая схема дифференциального усилителя представлена на рис.1.

Рис.1. Дифференциальный усилитель на основе одного ОУ

В данной схеме входные напряжения подаются на два входа ОУ. Найдем, при каких соотношениях резисторов данная схема превращается в дифференциальный усилитель.

Поскольку данная схема линейная воспользуемся методом наложения для вывода выходного напряжения. Закоротим источник  и найдем , затем закоротим  и найдем . Выходное напряжение будем искать в виде:

.

Очевидно, что при ,

а при .

.

При определенных соотношениях резисторов коэффициенты при  и  будут одинаковыми. Это справедливо при выполнении равенства

 или .

Тогда для простоты , , коэффициент усиления .

К достоинствам схемы следует отнести простоту.

К недостаткам относятся: высокие требования к согласованию сопротивлений резисторов; невозможность подстройки коэффициента усиления одним резистором; разное входное сопротивление для источников  и .

Инструментальный усилитель. Достоинства, недостатки.

 Данные микросхемы реализуются в интегральном исполнении: AD620.

Недостаток: нет.

Достоинство: высокое входное сопротивление. Простота регулировки усиления и простота реализации в интегральном исполнении. Уровень синфазной составляющей не усиливается.