Elektrotechnika_1_Skripta
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
b)
c)
d)
a)
b)
42
Elektrotechnika 1
zesilovač udržuje na vstupních svorkách tzv. virtuální nulu . To je možné proto, že ideální
operační zesilovač se používá vždy v zapojení se zpětnou vazbou signálu z výstupu na vstup.
Ideální operační zesilovač
lze pokládat za jeden ze základních obvodových prvků, protože
jiné prvky, např. všechny čtyři řízené zdroje, lze nahradit zapojením, složeným z ideálního
operačního zesilovače a rezistorového obvodu zpětné vazby.
Příklad 2.1:
Na Obr. 2.25 je nakresleno schéma obvodu s ideálním operačním zesilovačem a dvojicí
rezistorů R1, R2 (zesilovač napětí v neinvertujícím zapojení).
Obr. 2.25:
Zesilovač s IOZ v neinvertujícím zapojení
Protože vstupní napětí IOZ je rovno nule, je napětí na rezistoru R1 rovno napětí zdroje signálu
Us. Proud rezistorem je tedy Us/R1. Stejně veliký proud protéká i rezistorem R2 a proto
s
s
výst
U
A
R
R
U
U
.
1
1
2
=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
=
.
Obvod jako celek se tedy chová jako ideální zesilovač napětí se zesílením
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
=
1
2
1
R
R
A
.
Příklad 2.2:
Na Obr. 2.26 je jiné schéma obvodu s IOZ (zesilovač napětí v invertujícím zapojení).
Obr. 2.26:
Zesilovač s IOZ v invertujícím zapojení
Protože vstupní napětí IOZ je rovno nule, je napětí na rezistoru R1 rovno napětí zdroje signálu
Us. Proud rezistorem je tedy Us/R1. Stejně veliký proud protéká i rezistorem R2 a proto
s
s
výst
U
A
R
R
U
U
.
1
2
=
−
=
.
+
–
∞
0
Us
Uvýst
R1
R2
+
–
Elektrotechnika 1
43
Poznámka:
Ideální operační zesilovač udržuje na vstupu současně nulové napětí i nulový proud. To
se někdy modeluje zvláštním obvodovým prvkem, tzv. nulátorem, zapojeným do obvodu
místo vstupních svorek zesilovače. Na druhé straně napětí i proud na výstupu jsou dány
výhradně vlastnostmi obvodu zpětné vazby a na zesilovači vlastně nezávisejí. To se může
modelovat obvodovým prvkem nazývaným norátor. Místo ideálního operačního zesilovače
můžeme tedy použít náhradního schématu s dvojicí nulátor-norátor, kterou nazýváme nulor,
viz Obr. 2.24b. Je-li v obvodu větší množství nulátorů a norátorů, lze vždy libovolnou jejich
dvojici vybrat a pokládat ji za náhradní schéma jednoho IOZ. Principiálně tedy můžeme
dosáhnout stejné funkce obvodu s celou řadou různých variant zapojení s IOZ.