вирішальний підсилювач

Реш а ющий підсил і тель в аналогових обчислювальних машинах , Комплексний пристрій, що складається з постійного струму підсилювача і зовнішніх елементів, що утворюють ланцюг зворотнього зв'язку , Призначений для виконання деяких математичних операцій над аналоговими величинами (як, наприклад, підсумовування, інтегрування, диференціювання, множення на постійні коефіцієнти і ін.). Звідси власне підсилювач без ланцюга зворотного зв'язку отримав назву операційного підсилювача (ОУ). Р. у. можуть бути пневматичними, гідравлічними, магнітними та ін .; найбільш поширені електронні Р. у., в яких в якості сигналів використовується електрична напруга або струм.

При появі на входах Р. у. (Рис. 1) одного або декількох вхідних напруг через вхідні опору протікають струми l1, ..., I т, підсумовується в точці Z на вході ОУ. Оскільки коефіцієнт посилення ОУ роблять дуже великим, напруга в точці S практично дорівнює 0. Завдяки цьому При появі на входах Р . але , ..., , і тому . ставлення визначає задану математичну операцію по входу i. якщо , То Р. у. здійснює алгебраїчне підсумовування вхідних напруг. якщо , Причому Zi і Zoc - активні опори, то підсумовування здійснюється з одночасним множенням доданків на постійні коефіцієнти ki. У разі включення в ланцюг зворотного зв'язку комплексних опорів відбувається більш складне перетворення вхідних сигналів у часі. Наприклад, якщо Zi - активні опори (рівні Ri), а ланцюг зворотного зв'язку утворена ємністю Coc, то , Т. Е. Відбувається інтегрування суми вхідних напруг за часом. При використанні в ланцюгах зворотного зв'язку нелінійних опорів Р. у. дозволяють виконувати нелінійні операції (піднесення до степеня, знаходження тригонометричних функцій, множення і ін.).

Похибка при виконанні операцій Р. у. обумовлена ​​неточністю номіналів елементів ланцюга зворотного зв'язку, їх нестабільністю і неідеальної ОУ. Похибка тим менше, чим більше коефіцієнт посилення ky і вхідний опір ОУ і чим менше його вихідний опір. Значний вплив на збільшення похибки надають паразитний вхідний струм IП, що генерується ОУ, зрушення нуля En і їх нестабільність - дрейф у часі і при зміні температури (див. Дрейф нульового рівня ), А також шуми. Динамічна похибка Р. у. тим менше, чим ширше смуга пропускання і більше частота зрізу fCP (при якій ky ~ 1), а також чим більше швидкість наростання U вих.

Високоякісні ОУ зазвичай будують з декількома паралельними каналами посилення (рис. 2). Такі ОУ забезпечують ky = 108 - 109, Iп = 10-12-10-10 а, En = 1-50 мкв, f cp = 1-100 МГц. ОУ з одним каналом посилення мають ky = 10-11-10-6, I п = 10-11-10-6, f cp = 1-20 Мгц.

Літ .: Полонніков Д. Є., Вирішальні підсилювачі, М., 1973; Проектування і застосування операційних підсилювачів, пров. з англ., М., 1974.

Д. Є. Полонніков.

Мал. 1. Структурна схема вирішального підсилювача: Uвх1, ..., Uвхn - напруги (сигнали) на входах вирішального підсилювача; Z1, ..., Z n - вхідні опори; S - підсумовує точка; Zoc - опір ланцюга зворотного зв'язку; U вих - вихідна напруга (сигнал); ОУ - операційний підсилювач.

Мал. 2. Структурна схема операційного підсилювача: Bx - вхід операційного підсилювача; З - розділові конденсатори; У1 - підсилювач низької частоти і постійного струму; У2 - високочастотний підсилювач з ky ~ 1; Уз - підсилювач середньої частоти; У4 - вихідний широкосмуговий підсилювач; Вих - вихід операційного підсилювача.