Op-amp: grandinė tipą, veikimo principas. Stiprintuvas grandinė, ant neinvertinį operacinio stiprintuvo. Schema nuolatinės srovės įtampos stiprintuvas operacinis stiprintuvas

Straipsnyje bus laikomas standartinis stiprintuvas grandinės yra operatyvinis stiprintuvas ir pavyzdžiai skirtingų režimų šiuo prietaisu. Iki šiol nė vienas iš valdymo bloko negali išsiversti be operacinių stiprintuvų naudojimo. Tai tikrai universalus įrankiai, kurie leidžia jums atlikti įvairias funkcijas su signalu. Apie tai, kaip ji veikia ir ką tiksliai daro tai įmanoma padaryti šis prietaisas jums ir mokytis toliau.

Inverting stiprintuvas

Vairavimo vartant stiprintuvas op-amp yra pakankamai paprasta, jūs galite pamatyti paveikslėlyje. Jos branduolys yra operacinis stiprintuvas (Ryšio tipas ji laikoma šiame straipsnyje). Be to, čia:

1. Rezistorius R1 įtampos kritimas yra ant vertę, kurią jis yra tas pats kaip įvesties.
2. Į rezistorius R2 taip pat turi įtampos kritimas - tai yra tas pats, kaip išėjimo.

Šiuo atveju išėjimo įtampa santykis atsparumas vertės R2 yra įėjime atžvilgiu R1, bet atgal į žymens. Žinant įtampos ir rezistencijos vertės gali būti apskaičiuojamos pelną. Norėdami tai padaryti, padalinti išėjimo įtampa prie įėjimo įtampa. Šiame operacinio stiprintuvo (jungimo grandinė ji gali turėti bet) gali turėti tą patį naudos nepriklausomai nuo tipo.

Atsiliepimai Karjera

Darbas atsiliepimai - dabar vienas esminis dalykas, ką jums reikia suprasti išsamiau. Manyti,, prie įėjimo yra tam tikra įtampa. Paprastumo, skaičiavimai bus imtis 1 V vertę taip pat manyti, kad R1 = 10K, R2 = 100 Ohm arba mažesnė už.

Dabar tarkime, kad yra tam tikrų nenumatytų situacija, dėl kurių išėjimo etapas įtampa buvo nustatytas 0 V. Be to, ten yra įdomi modelis - dvi varžos pradėti dirbti poromis, kartu jie sukurti iš įtampos dalikliu. Tuo invertinį etape produkcijos palaikoma 0,91 V. Tai leidžia OS nustatyti neatitinkančio įėjimus, o išėjimo įtampa mažinimas vyksta. Todėl, labai paprastas dizainas diagrama operacinių stiprintuvų, signalas stiprintuvo, kuris realizuoja jutiklio funkciją, pavyzdžiui.

Ir šis pokytis bus toliau pačių porų, kiek yra nustatyta išvesties vertė yra stabili bent 10 V Tai buvo tuo metu ties Operational Amplifier potencialo įėjimai yra vienodi. Ir jie bus tas pats, kaip pirmame potencialą. Kita vertus, jei išėjimo įtampa prietaiso ir toliau mažėti, ir ji bus mažesnė nei -10 V tuo įvesties potencialo tampa mažesnis nei žemės. Pasekmė - išėjimo įtampa pradeda didėti.

Tokiu schemą turi trūkumą - įėjimo varža yra labai maža, ypač stiprintuvų su didelės vertės įtampos padidėjimas, jei grįžtamojo ryšio uždarytas. Dizainas, šalia aptarti, netenka visų šių trūkumų.

Neinvertinį stiprintuvas

Skaičius rodo iš neinvertinį stiprintuvo schema yra operacinis stiprintuvas. Po ją analizuoti, mes galime padaryti keletą išvadų:

1. UA įtampos vertė lygi įėjimo.
2. Su dalikliu išjungti įtampą UA, kuri yra darbo išėjimo įtampa santykis su R1 ir R1 ir R2 varžų suma.
3. Tuo atveju, kai UA vertė yra lygi įėjimo įtampa, šviesinimo yra išėjimo įtampa santykis su įėjimo (arba gali būti palyginti su varžų R2 ir R1 pridėti vienetą).

Ši struktūra yra vadinamas neinvertinį stiprintuvas, ji turi iš esmės begalinį įvesties varža. Pavyzdžiui, operacinių stiprintuvų 411 serijos jos vertė - 1012, mažiausiai. Ir operacinių stiprintuvų naudojant bipoliniu puslaidininkių tranzistorius, paprastai viršija 108 omų. Ir čia yra išėjimas varža kaskados, taip pat anksčiau aptartą schemą yra labai mažas - Dalintis omų. Ir tai turi būti atsižvelgta, kai skaičiavimas atliekamas grandines su operacinių stiprintuvų.

Schema kintamosios srovės stiprintuvas

Abi schemos aptariamos straipsnyje anksčiau paleisti srove. Bet jei ryšio kokybės įvesties signalo šaltinį ir stiprintuvas tarnauja kintamoji srovė , kuri suteiks pagrindą tuo įėjimo srovė. Ir jums reikia atkreipti dėmesį į tai, kad dabartinė vertė yra labai mažas dydis.

Tuo atveju, kai yra stiprinti kintamosios srovės signalus būtina sumažinti pelną vienybės DC signalą. Tai ypač aktualu tais atvejais, kai įtampa pelnas yra labai didelis. Per šį, galima žymiai sumažinti šlyties streso, kuris duotas įvesties įrenginį įtaką.

Antrasis pavyzdys eksploatavimo grandinės su kintamos įtampos

Šioje schemoje, -3 dB, gali būti vertinamas linija dažnio 17Hz. Atrodo, nuo kondensatoriaus varža ne du kilogramus. Todėl, kondensatorius turi būti pakankamai didelis.

Statyti AC galios, jūs turėtumėte naudoti ne vartydami tipo grandines su operacinių stiprintuvų. Ir jis turi būti pakankamai didelis įtampos padidėjimas. Bet čia kondensatorius gali būti per didelis, todėl ji yra geriausia mesti jį naudoti. Tiesa, būtina pasirinkti tinkamą šlyties stresą, lygu ją nuline verte. Ir tai yra įmanoma naudoti dalytuvas T-formos ir padidinti varžų reikšmes abiejų rezistorių į grandinę.

Kuri sistema yra geriau naudoti

Dauguma kūrėjams suteikti savo pirmenybę ne vartydami stiprintuvų, nes jie turi labai didelės varžos įėjime. Ir nepriežiūros schemos Inverting tipas. Bet pagaliau tai yra didžiulis privalumas - tai ne reikliausių operacinio stiprintuvo, kuris yra jo "širdis".

Be to, charakteristikos, iš tiesų, jis yra daug geriau. Ir su įsivaizduojama žemės pagalba galite sujungti visus signalus lengvai, ir jie neturės tarpusavyje tam tikrą įtaką. Jis gali būti naudojamas konstrukcijose ir nuolatinės srovės stiprintuvas grandinės už operacinio stiprintuvo. Viskas priklauso nuo Jūsų poreikių.

Ir visai neseniai - tuo atveju, jei visa schema, čia aptarti, yra prijungtas prie stabilios produkcijos Kita operacinio stiprintuvo. Šiuo atveju įėjimo varža yra ne svarbu - ne mažiau kaip 1 kW, net 10, nors begalybės. Šiuo atveju pirmasis etapas visada tarnauja savo tikslui, atsižvelgiant į kitą.

vairavimo kartotuvo

Varomas pasekėjas operacinis stiprintuvas panašus į emiterio pastatytas ant bipolinio tranzistorius. Ir atlieka panašias funkcijas. Iš tikrųjų, tai yra neinvertinį stiprintuvas, kuris iš pirmo rezistorius yra be galo didelis, o antrasis yra lygus nuliui. Šiuo atveju pelnas yra vienybė.

Yra specialių tipų operacinių stiprintuvų, kurie yra naudojami technika tik kartotuvo schemos. Jie turi daug geresnių rezultatų - paprastai labai dideliu greičiu. Pavyzdžiui, tokių kaip Operational Amplifiers OPA633, LM310, TL068. Pastarasis turi kaip tranzistorius kūną, taip pat tris išvadas. Labai dažnai šie stiprintuvai yra vadinamas tiesiog buferius. Tai, kad jie turi izoliatoriaus savybes (labai didelis įvesties varža ir labai mažos galios). Apie pastatyta ant šio principo, ir srovės stiprintuvas grandinės yra operacinis stiprintuvas.

aktyvus režimas

Iš tikrųjų, tai yra toks režimas, kurioje išėjimai ir įėjimai operacinio stiprintuvo nėra perkrautas. Jei įvesties grandinė tiekia labai daug signalas išėjime jis tiesiog pradeda pjauti kolektoriaus arba emiterio įtampos lygį. Bet kai išėjimo įtampa yra fiksuotas gabalo lygiu - įėjimai OC įtampos nekeičia. Šiuo mastu negali būti didesnis nei maitinimo įtampai stiprintuvo etape.

Dauguma grandynai operacinių stiprintuvų apskaičiuojamas toks, kad dydis yra mažesnis nei maitinimo įtampa 2 V Tačiau viskas priklauso nuo to, kas yra naudojama specialiai stiprintuvas grandinės operacinis stiprintuvas. Tas pats yra apribojimas tvarumo dabartinės šaltinio dėl operacinio stiprintuvo pagrindu.

Tarkime, yra šaltinio kintama apkrova kai įtampos kritimas. Jeigu srovė yra normalus keliavimo kryptis, galima rasti keista iš pirmo krūvio. Pavyzdžiui, keletas perepolyusovannyh baterijos. Ši konstrukcija gali būti naudojama norint gauti tiesioginę dabartinį mokestį.

tam tikrų atsargumo priemonių

Paprasta stiprintuvo įtampa operacinis stiprintuvas (grandinė gali būti pasirinktas toks yra) gali būti tiesiog "ant savo kelio." Bet ji turi atsižvelgti į tam tikras specialias ypatybes. Būtinai įsitikinkite, kad atsiliepimai grandinė būtų neigiamas. Jis taip pat sako, kad tai yra nepriimtina painioja neinvertinį ir vartydami patekimą stiprintuvo. Be to, turi būti grįžtamasis ryšys grandinė DC. Priešingu atveju, Op Amp pradės greitai judėti soties režimu.

Dauguma operacinio stiprintuvo įvesties diferencinės įtampos yra labai mažas vertės. Didžiausias skirtumas tarp noninverting ir invertinio įėjimai gali būti apribota iki vertės, 5 V įtampai, esant bet prijungiant maitinimo šaltinį. Jei mes pamiršti šį terminą, bus prie įėjimo į gana didelių vertybių srovių, kad prives prie to, kad visi grandinės charakteristikos blogės.

Blogiausia yra tai - fizinis sunaikinimas operacinio stiprintuvo. Kaip rezultatas, ji nustoja veikti stiprintuvas grandinės op amp visiškai.

Turėti galvoje

Ir, žinoma, mes turime kalbėti apie taisykles, kurios turi būti laikomasi, siekiant užtikrinti stabilų ir ilgalaikį veikimą operacinio stiprintuvo.

Svarbiausia - DU yra labai aukštos įtampos padidėjimas. O jei tarp įėjimų įtampa pakeisti pasidalinti milivoltais, jos vertės produkcija gali gerokai pasikeisti. Todėl svarbu žinoti: iš op-amp galia bando siekti užtikrinti, kad įtampos skirtumas tarp įėjimų buvo artimas (idealiu atveju lygus) iki nulio.

Antroji taisyklė - dabartinis vartojimas operacinio stiprintuvo yra labai maža, tiesiog nanoamps. Jei įvesties nustatytas lauko tranzistorių, manoma, PA. Galima daryti išvadą, kad įėjimai nevartoja srovė, nesvarbu, kokia yra naudojama operacinis stiprintuvas grandinės - veikimo principas išlieka tas pats.

Bet nemanau, kad OU Ar tikrai nuolat keičiasi įvesties įtampa. Fiziškai šis pratimas yra beveik neįmanoma, nes ten būtų laikomasi antrąją taisyklę. Dėl operacinio stiprintuvo vyksta įvertinus visas sąnaudas. Su grįžtamuoju ryšiu išorės komunikacijos grandinės yra perduodami iš išvesties įėjimo įtampa. Rezultatas - tarp operacinio stiprintuvo įėjimai yra įtampos skirtumas yra lygus nuliui.

Atsiliepimai koncepcija

Tai yra bendras supratimas, ir jis jau naudojamas plačiąja prasme visose technologijų srityse. Bet kontrolės sistemos turi grįžtamojo ryšio, kad lygina išvesties signalą ir nustatytą reikšmę (nuoroda). Priklausomai nuo to, dabartinės vertės - yra korekcija tinkama linkme. Kuriame kontrolės sistema gali būti bet kas, net automobilis, kuris keliauja kelyje.

Vairuotojas spaudžia stabdžio, o grįžtamasis ryšys - iš lėtėjimo pradžia. Pagal analogiją su tokiu paprastu pavyzdžiu, mes galime geriau suprasti elektroninių grandinių atsiliepimus. Neigiamas grįžtamasis ryšys - tai, jei spaudžiant stabdžių pedalą automobilis pagreitina.

Grįžtamojo ryšio elektronika yra procesas, kurio metu įvyksta perdavimo iš išėjimo į įvesties signalo. Tokiu būdu taip pat nusėda ant įvesties signalo. Viena vertus, tai nėra labai protinga mintis, tai iš tiesų gali atrodyti iš išorės, o tai labai sumažina pelną. Tokie atsiliepimai, beje, steigėjai gavo elektronika plėtros atsiliepimus. Tačiau būtina suprasti išsamiau jos poveikį operacinių stiprintuvų - apsvarstyti praktinius grandines. Ir tampa aišku, kad tai tiesa, ir šiek tiek sumažina pelną, bet leidžia jums pagerinti keletą kitų variantų:

1. Sklandžiai dažninė (todėl jų reikia).
2. Tai leidžia prognozuoti stiprintuvo elgesį.
3. Galintys pašalinti nelinijinė ir signalo iškraipymo.

Kuo daugiau Komentarai (mes kalbame apie neigiamas), tuo mažiau įtaka stiprintuvo atlikimo su atvira OS. Rezultatas - visi jos parametrai priklauso tik nuo ką savybių grandinę.

Verta atkreipti dėmesį į tai, kad visi Operaciniai stiprintuvai, veikiančio režimo su labai gilia atsiliepimus. Įtampos pelnas (jo atviro kontūro) gali pasiekti net keletą milijonų. Todėl, stiprintuvas grandinės yra operacinis stiprintuvas yra labai sunkus dėl visų elektros energijos tiekimo ir įvesties signalo lygį parametrų atitikimas.