Op-Amp: tip spoja je princip rada. Pojačalo krug na ne-inverting operativne pojačalo. Shema istosmjerni napon pojačalo operacijsko pojačalo

U članku će se smatrati standardni pojačalo sklop je operativno pojačalo, te su primjeri različitih načina rada ovog uređaja. Do danas nitko od kontrolne jedinice ne mogu bez uporabe operativnih pojačala. To je uistinu svestran alat koji vam omogućuju da obavljaju različite funkcije sa signalom. O tome kako se to radi i što točno čini moguće da bi ovaj uređaj vam i naučiti dalje.

Inverting pojačalo

Vožnja preokretanjem pojačala op-amp je jednostavno, možete ga vidjeti na slici. U svojoj srži je operativno pojačalo (Connection Type to uzeti u obzir u ovom članku). Osim toga, ovdje:

1. Otpornik R1 pad napona prisutan na vrijednost je isti kao i ulaz.
2. U otpornika R2 također ima pad napona - to je isto kao izlaz.

U tom slučaju je omjer izlaznog napona otpor vrijednosti R2 je na ulazu u odnosu na R1, ali još u znaku. Poznavajući vrijednosti napona i otpora može se izračunati dobitak. Da biste to učinili, podijelite izlazni napon ulazni napon. U ovom operacijskog pojačala (prebacivanje krug može imati bilo koji) može imati isti dobitak bez obzira na vrstu.

feedback poslovi

posao feedback - sada jedna važna stvar koju treba shvatiti u više detalja. Pretpostavimo, na ulazu postoji određena napetost. Radi jednostavnosti, izračuni će vrijednost 1. Pretpostavimo V. također da R1 = 10K, R2 = 100 ohma.

Sada pretpostavimo da postoji neka nepredviđena situacija, zbog koje je izlazni stupanj napon je postavljen na 0 V. Dalje, tu je zanimljiv uzorak - dva otpori početi raditi u parovima, zajedno su stvorili od djelitelja napona. Na izlazu preokretanjem pozornici održava na 0,91 V. To omogućava OS popraviti neusklađenost ulaza, a javlja se smanjenje izlaznog napona. Dakle, vrlo jednostavan dizajn dijagram operativnih pojačala, signal pojačalo koje ostvaruje funkciju senzora, na primjer.

A ta promjena će se nastaviti sve do samih pora, dok god je postavljen na vrijednost proizvodnje je stabilna na 10 V. To je u ovom trenutku na ulazima operativnih pojačala potencijala jednaka. I oni će biti isti kao u prizemlju potencijala. S druge strane, ako je izlazni napon uređaja i dalje će se smanjiti, a to će biti manji od -10 V na ulaznoj potencijal postaje niža od one zemlje. Posljedica - izlazni napon počinje rasti.

U takvom sustavu ima nedostatak - ulazna impedancija je vrlo mala, pogotovo u pojačala s visokim vrijednosti napona dobitak, ako je povratna petlja zatvorena. Dizajn, raspravljati sljedeći, lišen svih tih nedostataka.

Non-Inverting pojačalo

Slika prikazuje dijagram neinvertirajući pojačalo je operativno pojačalo. Nakon što ga analizira, možemo izvući nekoliko zaključaka:

1. UA vrijednost napona jednaka ulaz.
2. S šestar off napon UA, što je omjer rada izlaznog napona na zbroj R1 i R1 i R2 otpora.
3. U slučaju kada je vrijednost jednaka UA ulazni napon, dobitak je omjer izlaznog napona za unos (ili može biti u odnosu na otpornost R2 i R1 dodati jedinica).

Ova struktura se naziva ne-Inverting pojačalo, ima gotovo beskonačan ulazne impedancije. Na primjer, za operativne pojačala 411 serija vrijednost - 1012, barem. A za operativne pojačala koriste bipolarni poluvodiča tranzistor, obično više od 108 ohma. I ovdje je izlaz impedancija kaskade, kao iu prethodno raspravljalo shema je vrlo mala - udio ohma. I to treba uzeti u obzir kada se izračun vrši spoj sa operativnim pojačala.

Shema AC pojačalo

Obje sheme o kojima se raspravlja u članku ranije raditi na istosmjernu struju. No, ako je kvaliteta komunikacije od izvora ulaznog signala, a pojačalo služi izmjenične struje koja će pružiti osnovu za struju na ulazu. I morate obratiti pažnju na činjenicu da je trenutna vrijednost je iznimno male veličine.

U slučaju gdje se nalazi jačanje AC signala potrebno smanjiti dobitak na jedinstvo DC signala. To posebno vrijedi u slučajevima kada je napon dobitak je vrlo velika. Kroz to je moguće značajno smanjiti utjecaj stresa trenja, koji se daje za unos.

Drugi primjer kruga za rad s izmjenični napon

U ovoj shemi, na -3 dB može se vidjeti linija frekvencije 17 Hz. Čini se iz impedancija kondenzatora na dva kilograma. Dakle, kondenzator mora biti dovoljno velik.

Za izgradnju AC napajanje, trebali biste koristiti bez preokretanjem tipa sklopova s operativnim pojačala. I on mora imati dovoljno velik napon dobitak. No, ovdje je kondenzator može biti prevelika, tako da je najbolje da se zaustavi ga koristi. Istina, potrebno je odabrati pravu naprezanje na smicanje, to je jednako nule. I to je moguće koristiti u obliku slova T razdjelnik i povećanje vrijednosti otpora oba otpornika u krug.

Koji program je najbolje koristiti

Većina programeri daju prednost ne-inverting pojačala, jer oni imaju vrlo veliki otpor na ulazu. I zanemarivanje sheme tipa Inverting. No, na kraju tu je velika prednost - to nije najzahtjevnijih operacijskog pojačala, što je njegov „srce”.

Osim toga, karakteristike, u stvari, on je mnogo bolji. A uz pomoć zamišljene zemlje mogu kombinirati sve signale lako, a oni neće imati međusobno neki utjecaj. To se može koristiti u strukturama i DC pojačalo sklop za operativno pojačalo. To sve ovisi o vašim potrebama.

I nedavno - u slučaju da je cijela shema, ovdje raspravlja, povezan je stabilan izlaz drugog operacijskog pojačala. U tom slučaju, impedancija ulaza nije važno - barem 1 kW, čak 10, iako je beskonačno. U tom slučaju, prva faza je uvijek služi svojoj svrsi u odnosu na drugu.

Vožnja repetitor

Pokreće sljedbenik operacijsko pojačalo slične emiter izgrađen na bipolarni tranzistor. I obavlja slične funkcije. U stvari, to je ne-Inverting pojačalo, koje na prvi otpornik je beskonačno velik, a drugi je nula. U ovom slučaju je dobitak je jedinstvo.

Postoje posebne vrste operativnih pojačala koja se koriste u tehnici samo za repetitor strujni krug. Oni imaju puno bolje performanse - obično velike brzine. Kao primjer, kao što je operativni pojačala OPA633, LM310, TL068. Potonji ima tijelo poput tranzistora, kao i tri zaključke. Vrlo često, ova pojačala su ga se jednostavno naziva odbojnika. Činjenica da su izolator svojstva (vrlo visok ulazni otpor i vrlo nizak output). O izgrađena na ovom principu, i trenutno pojačalo sklop je operativno pojačalo.

aktivni način rada

U stvari, to je takav način rada u kojem ulaza i izlaza iz operacijskog pojačala nije preopterećen. Ako je ulazni sklop isporučuje vrlo veliki signal na izlazu ga samo počne rezati razinu kolektora ili odašiljač napon. No, kad je izlazni napon je fiksiran na razini reza - Ulazi OC napon ne mijenja. Na toj ljestvici ne može biti veći od napona napajanja pozornice pojačalo.

Većina sklopovi za operativne pojačala se izračunava tako da je veličina manja od napona napajanja je 2 V. Međutim, to sve ovisi o tome što se koristi posebno pojačalo sklop operativno pojačalo. Isto postoji ograničenje o održivosti postojećeg izvora na temelju operacijskog pojačala.

Pretpostavimo da postoji u izvornom plutajući teret neki pad napona. Ako je trenutni je normalan smjer vožnje, može se naći čudno na prvi opterećenja. Na primjer, nekoliko perepolyusovannyh baterije. Ovaj dizajn se može koristiti za dobivanje istosmjerne struje naboj.

neke mjere predostrožnosti

Jednostavno pojačalo napona operacijsko pojačalo (krug može biti izabran bilo koji) može biti doslovce „na koljeno”. Ali, to treba uzeti u obzir neke posebne značajke. Budite sigurni da provjerite da povratni krug u negativnom. Ona također kaže da je neprihvatljivo da se zbuniti neinvertirajući i preokretanjem ulaza na pojačalo. Osim toga, mora postojati povratna informacija lanac za DC. Inače, op amp će početi kretati brzo u modu zasićenja.

Većina operativnih pojačala ulazni diferencijalni napon je vrlo mali u vrijednosti. Maksimalna razlika između noninverting i okretanjem ulaza može biti ograničena na vrijednost od 5 V, na bilo koji povezuje izvor napajanja. Ako zanemarimo taj termin, bit će na ulazu u prilično velikim vrijednostima struje koje će dovesti do činjenice da su sve karakteristike krug će se pogoršati.

Najgora stvar u tome - fizičko uništenje operacijskog pojačala. Kao rezultat toga, on prestaje raditi pojačalo krug op amp potpunosti.

Imati na umu

I, naravno, moramo razgovarati o pravilima koja bi trebala uslijediti kako bi se osigurao stabilan i dugotrajan rad operacijskog pojačala.

Ono što je najvažnije - DU ima vrlo visok napon dobitak. A ako je napon između ulaza promijeniti podijeliti millivolts, izlaz vrijednost može značajno promijeniti. Stoga je važno znati: od op-amp izlaz pokušava tražiti da se osigura da je razlika napona između ulaza bio blizu (idealno jednaki) na nulu.

Drugo pravilo - trenutna potrošnja operacijskog pojačala je vrlo mala, doslovno nanoamps. Ako je ulaz postavljen na unipolarni tranzistori, procjenjuje se pA. Može se zaključiti da se unosi ne troše struje, bez obzira što se koristi operativni pojačalo sklop - Princip rada ostaje isti.

Ali ne mislim da je OU stvarno stalno mijenja od ulaznog napona. Fizički, ova vježba je gotovo nemoguće, jer ne bi ispunjavanje drugog pravila. Zbog pojačalo ide procjenu svih ulaza operativne. Povratne informacije od vanjske komunikacije kruga prenosi na ulazni napon od izlaza. Rezultat - između ulaza u operacijskog pojačala je razlika napona na nulu.

koncept povratne informacije

To je čest pojam, a to se već koristi u širem smislu u svim područjima tehnologije. U bilo kojem sustavu kontrole ima povratnu petlju koja povezuje izlazni signal i zadane vrijednosti (reference). Ovisno o tome što sadašnje vrijednosti - tu je korekcija u pravom smjeru. Gdje je sustav kontrole može biti bilo što, čak i automobil koji putuje na cesti.

Vozač pritisne kočnicu, a povratne informacije je - početak usporavanja. Po analogiji s takvom jednostavnom primjeru, možemo bolje razumjeti povratne informacije elektroničkih sklopova. Negativna povratna veza - to ako prilikom pritiska na papučicu kočnice automobil ubrzava.

Povratna informacija elektronika je proces tijekom kojega prijenos događa s izlazom na ulazni signal. Tako postoji i podmiriti na ulazni signal. S jedne strane, to nije vrlo osjetljiv ideja, možda, u stvari izgledaju izvana, što uvelike smanjiti dobit. Takva mišljenja, usput, osnivači primio u razvoju elektronike povratne informacije. No, potrebno je razumjeti detaljnije njegov utjecaj na operativne pojačala - uzeti u obzir praktične sklopove. I jasno je da je to istina i lagano smanjuje dobitak, ali vam poboljšati nekoliko drugih mogućnosti:

1. Glatke frekvencijski odziv (što dovodi do njihove je potrebno).
2. To omogućuje predvidjeti ponašanje pojačala.
3. Sposoban eliminirati nelinearnost i izobličenja signala.

Što više povratnih informacija (govorimo o negativnom), manje utjecaja na performanse pojačala s otvorenim OS. Rezultat - svi njezini parametri ovise samo o tome što svojstava kruga.

To je vrijedno plaćati pozornost na činjenicu da su sve operativne pojačala radi u načinu rada s vrlo dubokim povratne informacije. Napon dobitak (njegova otvorena petlja) može doći čak i nekoliko milijuna. Dakle, pojačalo sklop je operativno pojačalo je vrlo zahtjevan o sukladnosti svim parametrima napajanja i razine ulaznog signala.