Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
(EOD).Electric circuits.pdf
Скачиваний:
51
Добавлен:
23.08.2013
Размер:
614.65 Кб
Скачать

page 39

I-

V-

I+

V+

V+ = V-

I+ = I- = 0

5.1.2 Simple Applications

• Considering that the Op-amp was originally designed to allow simple mathematical operations in circuit form, the following circuits tend to bemathematical in nature.

5.1.2.1 - Inverting Amplifier

• A typical op-amp application is the inverting amplifier.

page 40

R2

R1

VI

-

V- Vo

+

V+

R3

R1 and R2 are effectively a voltage divider,

V

 

= ( V

 

V ) -----------------

 

R2

+ V

 

 

-

 

I

O

R

1

+ R

 

o

 

 

 

 

 

 

2

 

 

The circuit tries to keep both op-amp inputs equal. And, the V+ input is grounded.

V- = V+ = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

1 – R

 

R2

 

0 = VI R------------------

1

+ R

 

+ Vo

1

+ R

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

R1 + R2 R2

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vo

------------------------------R

1

+ R

2

 

= –VI R-----------------

1

+ R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vo

= –

R2

 

 

 

 

 

Amplifier Gain

 

-----

R-----1

 

 

 

 

 

 

 

VI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1.2.2 - Non-Inverting Amplifier

• We can also make non-inverting amplifiers using the following circuit,

page 41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V+

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Use R1 and R2 as a voltage divider,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

=

V

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-----------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

o

 

R

1

+ R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

If we consider the the two inputs to have an equivalent input voltages,

 

 

 

 

 

 

V- = V+

 

= VI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

= V

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-----------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

O

 

R

1

+ R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VO

=

R1

+ R2

 

 

Gain

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

------

-----------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1.2.3 - Integrator

• The integrating amplifier is a very powerful application,

page 42

1M

If

C

VI

R1

II

-

Vo

+

R2

In the circuit the 1Mresistor is used to prevent output drift. Recall that in this configuration,

V- = V+ = 0

We can then find the currents,

I

 

=

VI

I

 

d

 

I

-----

f

= C----V

o

 

 

R1

 

dt

Finally,

IV-

 

II

If = 0 =

VI

d

=

-----

C----Vo

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

dt

 

Vo

=

 

1

VIdt

 

 

 

---------

 

 

 

 

 

 

R

1

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1.2.4 - Differentiator

• The following device is one form of differentiator using an inductor,

page 43

L

RL

If

II RI

VI

-

+ Vo

We may begin by realizing that the two op-amp inputs are at zero volts.

V- = V+ = 0

Next the input, and feedback currents may be found and summed,

II

=

VI

 

 

 

 

 

 

 

If =

Vo

----

 

 

 

 

 

 

 

---------------------

 

 

 

RI

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L---- + RL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI

Vo

dt

I = II If

= 0

=

 

----

– ---------------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RI

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L---- + RL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L----

 

 

 

 

V

 

=

V

 

 

L

dt

 

 

 

 

 

-----

+ --------

 

 

 

 

 

o

 

 

I

R

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

I

 

 

 

 

• A second type of circuit uses a capacitor to find the differential,