Il op amp: it-tip ċirkwit, il-prinċipju ta 'tħaddim. Iċ-ċirkwit amplifikatur fuq l-amplifikatur operattiv mhux taqleb. DC iskema amplifikatur vultaġġ amplifikatur operattiv

L-artikolu għandu jitqies bħala standard ċirkwit amplifikatur huwa amplifikatur operattiv, u huma eżempji ta 'modi differenti ta' tħaddim ta 'dan il-mezz. Sal-lum, l-ebda unità ta 'kontroll ma jistax jgħaddi mingħajr l-użu ta' amplifikaturi operattivi. Din hija għodda tassew versatili li jippermettu li inti biex iwettqu funzjonijiet varji bil-sinjal. Dwar kif taħdem u dak eżattament jagħmilha possibbli li tagħmel dan il-mezz inti u jitgħallmu fuq.

amplifikatur rasu 'l isfel

Sewqan taqleb amplifikatur op amp huwa sempliċi biżżejjed, tista 'tara fil-immaġini. Fil-qalba tiegħu hija amplifikatur operattiv (konnessjoni tip hija kkunsidrat f'dan l-artikolu). Barra minn hekk, hawnhekk:

1. Il resister R1 tnaqqis vultaġġ hija preżenti fuq il-valur huwa l-istess bħall-input.
2. Fil-resistor R2 wkoll waqgħa tal-voltaġġ - huwa l-istess bħala l-produzzjoni.

F'dan il-każ il-proporzjon vultaġġ output tal-valur tar-reżistenza R2 hija fid-dħul fir-rigward R1, iżda lura fl sinjal. Jaf il-valuri tal-vultaġġ u reżistenza tista 'tiġi kkalkulata qligħ. Biex tagħmel dan, jaqsam il-vultaġġ output għall-vultaġġ input. F'dan il- amplifikatur operattiv (switching ċirkwit jista 'jkollhom xi) jista' jkollhom l-istess qligħ irrispettivament mit-tip.

Impjiegi feedback

rispons impjieg - issa punt kruċjali wieħed inti jeħtieġ li jifhmu f'aktar dettall. Ejja ngħidu, fid-daħla hemm ċerta tensjoni. Għas-sempliċità, il-kalkoli se tieħu l-valur ta '1 V. Assumi wkoll li R1 = 10K, R2 = 100 ohm.

Issa jissoponi li hemm xi sitwazzjoni mhux prevista, minħabba li l-vultaġġ istadju output ġie stabbilit għal 0 V. Sussegwentement, hemm mudell interessanti - żewġ reżistenzi tibda taħdem f'pari, flimkien dawn joħolqu minn diviżur vultaġġ. Fl-output ta 'l-istadju rasu' l isfel tinżamm 0.91 V. Dan jippermetti l-OS biex jiffissaw inputs tlaqqigħ ħażin, u t-tnaqqis vultaġġ output iseħħ. Għalhekk, dijagramma disinn sempliċi ħafna ta 'amplifikaturi operattivi, amplifikatur sinjal li jirrealizza l-funzjoni tas-sensorju, per eżempju.

U din il-bidla ser tkompli l-ħafna pori, sakemm huwa stabbilit fuq il-valur tal-produzzjoni hija stabbli għal 10 V. Kien f'dan il-mument fil-inputs tal-potenzjal amplifikatur operattivi huma ndaqs. U se jkunu l-istess bħall-potenzjal art. Min-naħa l-oħra, jekk il-vultaġġ output tal-mezz trid tissokta tonqos, u se jkun inqas minn -10 V lejn il-potenzjal input isir aktar baxxa minn dik ta 'art. Konsegwenza - l-vultaġġ output tibda tiżdied.

Fi skema bħal din għandha żvantaġġ - il-impedenza input huwa żgħir ħafna, speċjalment fil amplifikaturi b'valur għoli ta 'gwadann vultaġġ, jekk il-ċirku vizzjuż huwa magħluq. Disinn, diskussi jmiss, imċaħħda minn dawn in-nuqqasijiet kollha.

L-amplifikatur mhux rasu 'l isfel

Il-figura turi dijagramma ta 'amplifikatur mhux rasu' l isfel huwa amplifikatur operattiv. Wara li analizzat dan, nistgħu jiġbed diversi konklużjonijiet:

1. valur vultaġġ UA ugwali għall-input.
2. Bl divider barra l-vultaġġ UA, li huwa l-proporzjon ta 'vultaġġ output tax-xogħol għas-somma ta R1 u R1 u R2 reżistenzi.
3. Fil-każ fejn il-valur tal-UA huwa ugwali għall-vultaġġ tad-dħul, il-qligħ huwa l-proporzjon ta 'vultaġġ output għall-input (jew jista' jkun relattiv għall-reżistenzi R2 u R1 żid unità).

Din l-istruttura hija msejħa l-amplifikatur mhux rasu 'l isfel, hija għandha impedenza input kważi infinit. Pereżempju, biex amplifikaturi operattivi 411 serje tal-valur tagħha - 1012, mill-inqas. U għal amplifikaturi operattivi li jużaw transistor semikondutturi bipolari, normalment aktar minn 108 ohm. U hawn huwa l-impedenza output tal-kaskata, kif ukoll fl-iskema diskuss qabel huwa żgħir ħafna - ohm sehem. U jeħtieġ li jittieħdu in kunsiderazzjoni meta l-kalkolu huwa magħmul ċirkwiti bil amplifikaturi operattivi.

amplifikatur iskema AC

Iż-żewġ skemi diskussi fl-artikolu qabel jimxu fuq kurrent dirett. Iżda jekk kwalità komunikazzjoni tas-sors sinjal tad-dħul u l-amplifikatur jservi kurrent alternanti li se tipprovdi bażi għall-kurrent fid-dħul. U inti għandek bżonn tħallas attenzjoni għall-fatt li l-valur attwali huwa estremament żgħir fid-daqs.

Fil-każ fejn ikun hemm sinjali meħtieġ KA tisħiħ biex tnaqqas il-qligħ li unità DC sinjal. Dan hu veru speċjalment f'każijiet fejn il-qligħ vultaġġ hija kbira ħafna. Permezz ta 'dan huwa possibbli li jitnaqqsu b'mod sinifikanti l-influwenza tal-istress shear, li hija mogħtija lill-apparat ta' input.

It-tieni eżempju ta 'ċirkwit sabiex jaħdmu vultaġġ li jalterna

F'din l-iskema, fil -3 dB jistgħu jidhru 17Hz frekwenza linja. Jidher mill-impedenza tal-kapaċitatur fuq żewġ kilo. Għalhekk, il-kapaċitatur għandha tkun kbira biżżejjed.

Biex tibni l-enerġija AC, għandek tuża ċirkwiti tat-tip mhux taqleb bl-amplifikaturi operattivi. U hu għandu jkollu biżżejjed kbir qligħ vultaġġ. Iżda hawn l-kapaċitatur jista 'jkun kbir wisq, għalhekk huwa aħjar li tieqaf tuża din. Veru, huwa meħtieġ li jagħżlu l-istress shear dritt, li jsarraf lill-valur żero. U huwa possibbli li jintuża T-forma diviżur u jżidu l-valuri ta 'resistenza taż-żewġ reżisturi fiċ-ċirkwit.

Liema skema hija preferibbli li jintuża

iżviluppaturi aktar jagħtu preferenza tagħhom għall-amplifikaturi mhux taqleb, peress li għandhom impedenza għolja ħafna fid-dħul. U skemi negliġenza tip rasu 'l isfel. Iżda fl-aħħar hemm vantaġġ enormi - mhuwiex l-aktar eżiġenti ta 'amplifikatur operattiv, li huwa "qalb" tagħha.

Barra minn hekk, il-karatteristiċi, fil-fatt, huwa ħafna aħjar. U bl-għajnuna ta 'raġuni immaġinarju tista' tgħaqqad l-sinjali faċilment, u dawn ma jkollhomx xulxin xi influwenza. Huwa jista 'jintuża fl-istrutturi u l-ċirkwit amplifikatur DC għal amplifikatur operattiv. Dan kollu jiddependi fuq il-bżonnijiet tiegħek.

U aktar riċenti - f'każ li l-iskema sħiħa, diskussi hawn, huwa konness ma 'produzzjoni stabbli ta' l-amplifikatur operattiv ieħor. F'dan il-każ, il-impedenza tad-dħul mhix importanti - mill-inqas 1 kW, anke 10, għalkemm infinit. F'dan il-każ, l-ewwel stadju dejjem iservi l-iskop tagħha b'relazzjoni għall-ieħor.

sewqan ripetitur

segwaċi powered amplifikatur operattiv simili għall-emittent mibnija fuq transister bipolari. U twettaq funzjonijiet simili. Fil-fatt, huwa amplifikatur mhux rasu 'l isfel, li fl-ewwel resistor huwa infinitament kbar, u t-tieni huwa żero. F'dan il-każ il-qligħ huwa unità.

Hemm tipi speċjali ta 'amplifikaturi operattivi li huma użati fil-teknika biss għall-ċirkwiti ripetitur. Huma jkollhom prestazzjoni aħjar - normalment veloċità għolja. Bħala eżempju, bħall-amplifikaturi OPA633 operattiv, Lm310, TL068. L-aħħar tkun korp bħal transister, kif ukoll tliet konklużjonijiet. Ħafna drabi, dawn amplifikaturi huma msemmija sempliċiment bħala buffers. Il-fatt li dawn għandhom proprjetajiet iżolatur (impedenza input għoli ħafna u l-produzzjoni baxxa ħafna). Dwar mibnija fuq dan il-prinċipju, u ċ-ċirkwit amplifikatur kurrent huwa amplifikatur operattiv.

modalità attiva

Fil-fatt, huwa tali mod li bih l-outputs u inputs tal-amplifikatur operattiv ma jkunx mgħobbi żżejjed. Jekk il-ċirkwit input provvisti sinjal kbir ħafna fl-output hija biss jibda biex jitnaqqsu l-livell tal-kollettur jew l-vultaġġ emittent. Iżda meta l-vultaġġ output huwa ffissat fil-livell tal-qatgħa --vultaġġ inputs OC ma tinbidilx. Fuq din l-iskala ma jistax ikun ikbar mill-vultaġġ tal-provvista tal-istadju amplifikatur.

Ħafna ċirkwiti għall amplifikaturi operattivi huwa kkalkulat b'tali mod li l-kobor huwa inqas mill-vultaġġ tal-provvista hija 2 V. Madankollu, dan kollu jiddependi fuq dak li huwa użat amplifikatur operattiv ċirkwit speċifikament amplifikatur. L-istess ikun hemm limitazzjoni fuq is-sostenibbiltà tas-sors attwali fuq il-bażi ta 'l-amplifikatur operattiv.

Ejja ngħidu li jeżistu fis-sors f'wiċċ l-ilma tagħbija xi qatra vultaġġ. Jekk il-kurrent huwa l-direzzjoni normali tal-vjaġġ, tista 'tinstab stramba fl-ewwel tagħbija. Per eżempju, bosta batteriji perepolyusovannyh. Dan id-disinn jista 'jintuża biex tinkiseb ħlas kurrent dirett.

xi prekawzjonijiet

amplifikatur Sempliċi vultaġġ amplifikatur operattiv (ċirkwit jistgħu jintgħażlu ikun hemm) jistgħu jsiru litteralment "fuq irkoppa tiegħu." Iżda jeħtieġ li tieħu kont ta 'xi karatteristiċi speċjali. Kun żgur li tagħmel ċert li l-ċirkwit ta 'rispons fin-negattiv. Hija tgħid ukoll li huwa inaċċettabbli li jħawdu mhux rasu 'l isfel u inputs taqleb tal-amplifikatur. Barra minn hekk, għandu jkun hemm katina feedback għall DC. Inkella, il amp op se tibda timxi malajr fil-modalità saturazzjoni.

Ħafna mill-vultaġġ operattiv differenzjali input amplifikatur huwa żgħir ħafna fil-valur. Id-differenza massima bejn il-noninverting u dħul taqleb jista 'jkun ristrett għal valur ta' 5 V fi kwalunkwe konnessjoni sors ta 'enerġija. Jekk aħna negliġenza dan it-terminu, se jkun fid-daħla tal Valuri pjuttost kbir ta 'kurrenti li se twassal għall-fatt li l-karatteristiċi kollha tal-ċirkwit se tiddeterjora.

L-agħar ħaġa f'dan - il-qerda fiżika tal-amplifikatur operattiv. Bħala riżultat, tieqaf taħdem b'ċirkwit amplifikatur op amp kompletament.

Wieħed iżomm f'moħħu

U, naturalment, għandna bżonn li nitkellmu dwar ir-regoli li għandhom jiġu segwiti sabiex tiġi żgurata operazzjoni stabbli u fit-tul tal-amplifikatur operattiv.

Aktar importanti - DU għandu gwadann vultaġġ għoli ħafna. U jekk il-vultaġġ bejn l-inputs bidla li jaqsmu millivolti, il-produzzjoni tal-valur tagħha jistgħu jinbidlu b'mod sinifikanti. Għalhekk huwa importanti li tkun taf: mill-produzzjoni op amp qed tipprova tfittex li tiżgura li d-differenza vultaġġ bejn l-inputs kien viċin (idealment ugwali) għal żero.

It-tieni regola - il-konsum attwali tal-amplifikatur operattiv huwa żgħir ħafna, litteralment nanoamps. Jekk l-input huwa ssettjat għal transisters qasam b'effett, huwa stmat pA. Jista 'jiġi konkluż li l-inputs ma jikkunsmaw attwali, irrelevanti dak li huwa użat ċirkwit amplifikatur operattiv - prinċipju ta' operazzjoni tibqa l-istess.

Imma ma naħsibx li OU hija verament kontinwament il-bidliet tal-vultaġġ input. Fiżikament, dan l-eżerċizzju huwa kważi impossibbli, peress li ma jkun hemm konformità mat-tieni regola. Minħabba l-valutazzjoni operattiva amplifikatur għaddej tal-inputs kollha. Feedback tal ċirkwit komunikazzjoni esterna hija trasmessa lill-vultaġġ tad-dħul mill-output. Ir-riżultat - bejn l-inputs tal-amplifikatur operattiv hija d-differenza vultaġġ ta 'żero.

kunċett feedback

Huwa kunċett komuni, u huwa diġà qed jintuża f'sens wiesa fl-oqsma kollha tat-teknoloġija. Fi kwalunkwe sistema ta 'kontroll għandha loop feedback li tqabbel l-sinjal tal-ħruġ u l-valur stabbilit (referenza). Jiddependi fuq dak il-valur kurrenti - hemm korrezzjoni fid-direzzjoni t-tajba. Fejn il-sistema ta 'kontroll jistgħu jiġu xejn, anke karozza li jivvjaġġa fit-triq.

Is-sewwieq jagħfas fuq il-brejk, u l-feedback huwa - il-bidu tal-deċelerazzjoni. B'analoġija ma 'tali eżempju sempliċi, nistgħu nifhmu aħjar l-feedback ġo ċirkuwiti elettroniċi. A rispons negattiv - jekk meta tagħfas il-pedala tal-brejk l-karozza jaċċelera.

Il elettronika rispons huwa l-proċess li matulu trasmissjoni jseħħ mill-produzzjoni għas-sinjal input. Għalhekk hemm jsolvi wkoll fuq il-sinjal tal-input. Min-naħa waħda, mhuwiex idea sensibbli ħafna, jista 'fil-fatt jidher minn barra, li tnaqqas sew il-qligħ. Tali reviżjonijiet, mill-mod, il-fundaturi riċevuti rispons iżvilupp elettronika. Iżda huwa meħtieġ li wieħed jifhem f'aktar dettall fl-impatt tagħha fuq amplifikaturi operattivi - jikkunsidraw ċirkwiti prattiċi. U dan isir ċar li huwa veru u ftit jnaqqas l-qligħ, iżda tippermetti li inti biex itejbu għażliet oħra ftit:

1. Itaffu l-reazzjoni tal-frekwenza (li jwassal għal neċessarju tagħhom).
2. Hija tippermetti li wieħed ibassar l-imġiba tal-amplifikatur.
3. Kapaċi li telimina l-non-linearità u sinjal distorsjoni.

Il-feedback aktar (qed nitkellmu dwar il-negattiv), l-influwenza inqas fuq ir-rendiment amplifikatur ma 'OS miftuħa. Riżultat - parametri kollha tiegħu jiddependu biss fuq liema proprjetajiet ta 'ċirkwit.

Huwa tajjeb li tingħata attenzjoni għall-fatt li l amplifikaturi operattivi kollha li joperaw fil-modalità bil-feedback ħafna fil-fond. Il-qligħ vultaġġ (open loop tagħha) jista 'jilħaq saħansitra diversi miljuni. Għalhekk, iċ-ċirkwit amplifikatur huwa amplifikatur operattiv estremament eżiġenti fuq il-konformità tal-parametri kollha ta 'provvista ta' enerġija u l-livell tas-sinjal input.