23. Повторитель напряжения и релаксационные генераторы на операционных усилителях.

Повторитель напряжения

Рис 6.15 Повторитель (Схема получается простым замыканием ОУ с его инвертирующим входом Uвых=Uвход)

Особый случай неинвертирующего усилителя — повторитель напряжения (или просто повторители) (рис. 6.15) — самая простая операционная схема. Ее цепь обратной связи — это просто отрезок провода, соединяющий выход ОУ с его инвертирующий входом. Выходное напряжение Uвых является точной копией входного напряжения Uвх на более высоком уровне по мощности;

Uвых=Uвход

Единичный коэффициент усиления по напряжению, бесконечно большое входное сопротивление и нулевое выходное сопротивление позволяют рассматривать повторители напряжения как идеальный буферный усилитель (трансформатор полного сопротивления).

Релаксационные генераторы

Релаксационными называют генераторы, у которых регулирующий (усилительный) элемент работает в переключательном (релейном) режиме. Основой релаксационных генераторов на ОУ является обычно регенеративный компаратор, называемый также триггером Шмитта. Регенеративный компаратор представляет собой операционный усилитель с резистивной положительной обратной связью (рис. 32).

Рис. 32. Триггер Шмитта неинвертирующий (а) и инвертирующий (б)

Переходная характеристика компаратора имеет гистерезис, ширина которого равна удвоенному пороговому напряжению 2Uп, причем для схемы на рис. 32а, (36)

а для схемы на рис. 32б (37)

где Uм – выходное напряжение насыщения усилителя.

Основные элементы Р. г. — реактивный накопитель энергии (ёмкостный или индуктивный) и нелинейный элемент с вольтамперной характеристикой, имеющей падающий участок, благодаря чему такой элемент приобретает гистерезисные свойства. Наличие этих свойств обусловливает чередование двух основных стадий работы Р. г. — стадии запасания в накопителе энергии от питающего источника постоянного тока (напряжения) и стадии релаксации, когда накопитель освобождается от значительной части энергии (она рассеивается в нелинейном элементе др. активных элементах Р. г., например резисторах).