Инвертирующий усилитель на операционном усилителе

Инвертирующий усилитель на операционном усилителе

Инвертирующий усилитель является одним из основных типов схем на операционном усилителе. Он изменяет входной сигнал по амплитуде и фазе.

Схема


Принцип работы

Операционный усилитель (ОУ) сравнивает напряжение на неинвертирующем входе (V+) с напряжением на инвертирующем входе (V-). Если напряжение на V+ выше, чем на V-, то выход ОУ становится отрицательным. И наоборот, если напряжение на V- выше, чем на V+, то выход ОУ становится положительным.

В инвертирующем усилителе входной сигнал подается на инвертирующий вход (V-). ОУ сравнивает входное напряжение с нулем, который устанавливается резистором R2 на неинвертирующем входе.

Если входное напряжение положительное, то выход ОУ становится отрицательным. Величина отрицательного выходного напряжения определяется отношением резисторов R1 и R2:

«`
V_out = — (R2 / R1) * V_in
«`

где:

* V_out — выходное напряжение
* V_in — входное напряжение
* R1 — резистор, подключенный между инвертирующим входом и землей
* R2 — резистор, подключенный между неинвертирующим входом и землей

Основные характеристики

* Коэффициент усиления: Коэффициент усиления определяется как отношение выходного напряжения к входному напряжению. Он отрицательный, поскольку выходное напряжение инвертируется по фазе по отношению к входному напряжению. Коэффициент усиления равен -R2 / R1.
* Входное сопротивление: Входное сопротивление равно R1, поскольку оно находится между входным сигналом и землей.
* Выходное сопротивление: Выходное сопротивление очень мало, поскольку выход ОУ имеет низкий импеданс.

Применения

Инвертирующие усилители используются в различных приложениях, таких как:

* Усиление аналоговых сигналов
* Создание фильтров
* Инвертирование фазы сигналов
* Суммирование и вычитание сигналов