Неинвертирующий усилитель.

Рисунок 11. Неинвертирующий ОУ

Для неинвертирующего ОУ при U ^– = 0, тогда входной сигнал U ⁺ передается на выход с усилением

(47)

На рис. 11 представлена схема неинвертирующего усилителя постоянного тока. Для усилителя на ОУ необходимо, чтобы между входами и землей были пути для протекания постоянных токов. Резистор R ₂ в этой схеме нужен для того, чтобы обеспечить равенство сопротивлений между каждым из входов и землей.

R ₂= R _ос× R ₁/(R _ос+ R ₁).

Если выходное сопротивление источника сигнала сравнимо с R ₂, то его значение следует вычесть из R ₂. На первый взгляд может показаться, что включение резистора R ₂ последовательно с источником сигнала приведет к значительному ослаблению сигнала, но это не так, поскольку сам усилитель обладает большим входным сопротивлением, таким образом, потери сигнала на сопротивлении R ₂ будут пренебрежимо малы.

Сопротивление R ₂ выбирают из условия уменьшения влияния токов смещения на выходное напряжение. Для этого R ₂ ≈ R ₁ || R _ос. При этом падения напряжения от токов смещения приблизительно одинаковые и напряжение смещения, вызываемое ими минимально.

В неинвертирующей схеме имеет место последовательная отрицательная обратная связь по напряжению, которая уменьшает выходное и увеличивает входное сопротивление всего усилителя. Выходное сопротивление неинвертирующего усилителя:

(48)

Входное сопротивление неинвертирующего усилителя определяется двумя параллельно включенными сопротивлениями: входным сопротивлением ОУ для синфазного сигнала r_вх.сф и эквивалентным сопротивлением r_экв:

R _{вх н} = r_вх.сф || r_экв, (49)

где

. (50)

Здесь М_сф – коэффициент ослабления синфазного сигнала. В зависимости от его величины (он изменяется от10³ до 10⁵) входное сопротивление неинвертирующего усилителя R _вх.н изменяется. Оно значительно больше входного сопротивления инвертирующего усилителя вследствие применения различной отрицательной обратной связи (ООС) по напряжению.