РЕШАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ

РЕШАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ в аналоговых вычислительных машинах, комплексное устройство, состоящее из постоянного тока усилителя и внеш. элементов, образующих цепь обратной связи; предназначен для выполнения нек-рых мате-матич. операций над аналоговыми величинами (как, напр., суммирование, интегрирование, дифференцирование, умножение на постоянные коэфф. и др.). Отсюда собственно усилитель без цепи обратной связи получил назв. операционного усилителя (ОУ). Р. у. могут быть пневматическими, гидравлическими, магнитными и др.; наиболее распространены электронные Р. у., в которых в качестве сигналов используется электрическое напряжение или ток.

При появлении на входах Р. у. (рис. 1) одного или неск. входных напряжений через входные сопротивления протекают токи I₁, ..., I_n, суммирующиеся в точке 2 на входе ОУ. Поскольку коэфф. усиления ОУ делают очень большим, напряжение в точке 2 практически равно 0.

Рис. 1. Структурная схема решающего усилителя: (U_вх1..., U_вхn- напряжения (сигналы) на входах решающего усилителя; Z₁, ..., Z_n - входные сопротивления; Е - суммирующая точка; Z_ос - сопротивление цепи обратной связи; U_вых - выходное напряжение (сигнал); ОУ-операционный усилитель.

активные сопротивления, то суммирование осуществляется с одноврем. умножением слагаемых на постоянные коэфф. k_i . В случае включения в цепь обратной связи комплексных сопротивлений происходит более сложное преобразование входных сигналов во времени. Напр., если Z_i - активные сопротивления (равные R_i), а цепь обратной связи образована ёмкостью С_ос, то U_вых(t) =

т. е. происходит интегрирование суммы входных напряжений по времени. При использовании в цепях обратной связи нелинейных сопротивлений Р. у. позволяют выполнять нелинейные операции (возведение в степень, нахождение тригонометрич. функций, перемножение и др.).

Погрешность при выполнении операций Р. у. обусловлена неточностью номиналов элементов цепи обратной связи, их нестабильностью и неидеальностью ОУ. Погрешность тем меньше, чем больше коэфф. усиления k_y и входное сопротивление ОУ и чем меньше его выходное сопротивление. Значительное влияние на увеличение погрешности оказывают паразитный входной ток I_п, генерируемый ОУ, сдвиг нуля E_п и их нестабильность - дрейф во времени и при изменении темп-ры (см. Дрейф нулевого уровня), а также шумы. Динамич. погрешность Р. у. тем меньше, чем шире полоса пропускания и больше частота среза f_cp(при к-рой k_y ~ 1), а также чем больше скорость нарастания U_вых.

Высококачеств. ОУ обычно строят с неск. параллельными каналами усиления (рис. 2). Такие ОУ обеспечивают k_y = = 10⁸-10⁹, I_п = 10-¹²-10^-10а, Е_п = = 1-50 мкв, f_cp = 1 - 100 Мгц. ОУ с одним каналом усиления имеют R_y = 10⁴-10⁶, I_n = 10^-11-10-⁶a, f_cp = 1-20 Мгц. . Лит.: Полонииков Д. Е., Решающие усилители, М.. 1973; Проектирование и применение операционных усилителей, пер. с англ., М., 1974. Д. Е. Полонников.

Рис. 2. Структурная схема операционного усилителя: Вх - вход операционного усилителя; С - разделительные конденсаторы: У₁ - усилитель низкой частоты и постоянного тока; У₂ - высокочастотный усилитель с R_y~l; Уз - усилитель средней частоты; У₄ - выходной широкопо- лосный усилитель; Вых - выход операционного усилителя.