9.11 : Частотная характеристика

Операционные усилители (ОУ) используются для формирования сигнала, фильтрации или для выполнения математических операций, таких как сложение, вычитание, интегрирование и дифференцирование. Частотная характеристика операционного усилителя — важный аспект, который описывает, как коэффициент усиления усилителя меняется в зависимости от частоты.

Частотная характеристика и усиление:

Коэффициент усиления операционного усилителя A(ω) не является константой; это функция частоты входного сигнала. Операционный усилитель может поддерживать постоянный коэффициент усиления на низких частотах, известный как коэффициент усиления постоянного тока (DC), A_0. Усиление можно представить в виде уравнения:

Здесь ω — частота входного сигнала, а ω1 — угловая частота или частота сбоя, при которой коэффициент усиления начинает падать ниже коэффициента усиления по постоянному току A_0.

График Боде представляет собой логарифмический график зависимости коэффициента усиления операционного усилителя от частоты. Это графическое представление того, как усиление операционного усилителя уменьшается на более высоких частотах.

В случае неинвертирующего усилителя в конфигурации схемы входное напряжение подается на неинвертирующий вывод операционного усилителя, что приводит к усиленному выходному напряжению, которое находится в фазе с входным. На коэффициент усиления этой схемы влияют частотная характеристика операционного усилителя и соотношение сопротивлений R_1 и R_2, используемых в схеме. Сетевая функция неинвертирующего усилителя определяется выражением:

Где K — идеальный коэффициент усиления усилителя, который записывается как:

Частотная характеристика операционного усилителя важна для определения того, насколько эффективно он может усиливать сигналы на разных частотах. Концепция зависимости коэффициента усиления от частоты и произведения коэффициента усиления на полосу пропускания используются при проектировании и применении схем операционных усилителей в электронных устройствах.