Az op-amp: a kör típusát, a működési elve. Az erősítő áramkör a nem-invertáló műveleti erősítő. Reakcióvázlat DC feszültség erősítő műveleti erősítő

A cikket nem tekinthető standard erősítő áramkör egy műveleti erősítőt, és példák a különböző üzemmódok a készülék. A mai napig sem a vezérlő egység nem tud használata nélkül műveleti erősítők. Ez egy igazán sokoldalú eszköz, amely lehetővé teszi, hogy különböző funkciókat hajtson végre a jelet. Hogyan működik, és mi pontosan lehetővé teszi, hogy ezt a készüléket, és tanulni.

invertáló erősítő

Vezetési invertáló erősítő op-amp elég egyszerű, akkor láthatjuk, hogy a képen. Lényegét tekintve egy műveleti erősítőt (kapcsolat típusa úgy vélte ebben a cikkben). Ezen kívül itt:

1. Az R1 ellenállás a feszültségesés van jelen a értéke ez ugyanaz, mint a bemeneti.
2. Az R2 ellenállás is van egy feszültségesés - ez ugyanaz, mint a kimeneti.

Ebben az esetben a kimeneti feszültség aránya az ellenállás értéke R2 jelentése a bemeneti, amelyeket az R1, de vissza jel. Ismerve a feszültség és az ellenállás értékeket lehet számítani nyereség. Ehhez osszuk el a kimeneti feszültség a bemeneti feszültség. Ebben a műveleti erősítő (kapcsoló áramkör lehet bármilyen) azonos lehet a nyereség típustól függetlenül.

visszacsatolás Jobs

munkát visszacsatolás - most egy kritikus pont, meg kell értened, részletesebben. Tegyük fel, a bejáratnál van egy bizonyos feszültséget. Az egyszerűség kedvéért, a számítást az értéke az 1 V. Tegyük fel továbbá, hogy R1 = 10K, R2 = 100 Ohm.

Most tegyük fel, hogy van némi előre nem látható helyzet, ami miatt a végfokozat feszültség lett állítva 0 V. Ezután van egy érdekes mintázat - két ellenállás elkezd dolgozni párban, együtt hoznak létre egy feszültségosztó. Kimenetén invertáló színpad tartjuk 0,91 V. Ez lehetővé teszi az operációs rendszer rögzíti mismatch bemenet, valamint a kimeneti feszültség csökkentése következik be. Ezért egy nagyon egyszerű design rajza műveleti erősítők, jelerősítő, amely megvalósítja a funkció a szenzor, például.

És ez a változás továbbra is nagyon pórusokat, amíg be van kapcsolva a kimeneti érték stabilan 10 V. Ez volt ebben a pillanatban a bemenetre a műveleti erősítő potenciál egyenlő. És ugyanaz lesz, mint a föld potenciál. Másrészt, ha a kimeneti feszültség a készülék továbbra is csökken, és ez lesz kevesebb, mint 10 V a bemeneti potenciál alacsonyabb lesz, mint a földön. Ennek következtében - a kimeneti feszültség növekedni kezd.

Egy ilyen rendszerben van egy hátránya - a bemeneti impedancia nagyon kicsi, különösen erősítők magas feszültséggel nyereség, ha a visszacsatoló hurok zárva van. A design, tárgyaljuk, megfosztották minden ezeket a hiányosságokat.

A nem-invertáló erősítő

Az ábrán egy diagram egy nem-invertáló erősítőt egy műveleti erősítő. Elemzése után azt, levonhatjuk több következtetéseket:

1. UA feszültség értéke megegyezik a bemenet.
2. A Divider ki a feszültség UA, amelyek az aránya a munka kimeneti feszültség az összege R1 és R1 és R2 ellenállások.
3. Abban az esetben, ha a értéke UA egyenlő a bemeneti feszültség, az erősítés az aránya kimeneti feszültség a bemeneti (vagy lehet képest ellenállások R2 és R1 hozzá egység).

Ez a szerkezet az úgynevezett nem-invertáló erősítő, van egy szinte végtelen bemeneti impedancia. Például a műveleti erősítők 411 sorozat értékét - 1012, legalábbis. És műveleti erősítők alkalmazásával bipoláris félvezető tranzisztor, általában meghaladja a 108 ohm. És itt van a kimeneti impedanciája a kaszkád, valamint a korábban tárgyalt rendszer nagyon kicsi - share ohm. És azt kell figyelembe venni, amikor a számítás elvégzése körök műveleti erősítők.

Az AC erősítő

Mindkét program a cikkben tárgyalt korábban futnak az egyenáram. De ha egy kommunikációs minőség a bemeneti jelforrás és az erősítő szolgál váltóáram , amely biztosítja talajt a jelenlegi a bemeneti oldalon. És meg kell figyelni, hogy az a tény, hogy a jelenlegi érték rendkívül kis méretű.

Abban az esetben, ha van egy megerősítése AC jelzi csökkentéséhez szükséges erősítést egység DC jelet. Ez különösen igaz abban az esetben, ha a feszültség erősítés nagyon nagy. Ezzel lehetőség van, hogy jelentősen csökkentsék a befolyása a nyírófeszültség, amelyet adott beviteli eszköz.

Egy másik példa egy áramkör működés egy váltakozó feszültségű

Ebben a rendszerben, a -3 dB-es látható hálózati frekvencia 17 Hz. Úgy tűnik, az impedancia a kondenzátor két kiló. Ezért a kondenzátort elég nagynak kell lennie.

Ki kell építeni a hálózati, akkor érdemes használni a nem-invertáló típusú áramkörök műveleti erősítők. És akkor kell egy elég nagy feszültség erősítés. De itt van a kondenzátor lehet túl nagy, így a legjobb, hogy ne használja azt. Igaz, meg kell választani a megfelelő nyírófeszültség egyenlővé, hogy nulla értéket. És lehetséges, hogy egy T-alakú elválasztó és növeli az ellenállást értékeit két ellenállás az áramkörben.

Melyik rendszer előnyösebb használni

A legtöbb fejlesztő adják előnyben a nem-invertáló erősítők, mert van egy nagyon nagy impedanciája bemenet. És elhanyagolás rendszerek invertáló típusát. De végül is van egy óriási előnye - nem a legigényesebb műveleti erősítő, ami a „szív”.

Ezen kívül, a tulajdonságait, sőt, ő is sokkal jobb. És segítségével egy képzeletbeli föld lehet kombinálni a jeleket könnyen, és nem is fognak egymásnak némi hatása. Ezt fel lehet használni a struktúrák és az egyenáramú erősítő áramkört egy műveleti erősítő. Minden attól függ, az Ön igényeinek.

És legújabban - a esetben a teljes rendszer, az itt tárgyalt, össze van kötve egy stabil kimenet a többi műveleti erősítő. Ebben az esetben az impedancia a bemenet nem fontos - legalább 1 kW, akár 10, de a végtelenbe. Ebben az esetben az első lépésben mindig szolgálja a célját kapcsolatban a következő.

Vezetési repeater

Powered követő műveleti erősítő hasonlít a kibocsátó épülő bipoláris tranzisztor. És hasonló funkciókkal. Tény, hogy ez egy nem-invertáló erősítő, amely az első ellenállás végtelen nagy, és a második nulla. Ebben az esetben a nyereség egységét.

Vannak speciális típusú műveleti erősítőket, amelyek használják a technikát csak az átjátszó áramkör. Ezek sokkal jobb teljesítményt - általában egy nagy sebességgel. Például, mint például a műveleti erősítők OPA633, LM310, TL068. Az utóbbi egy test, mint egy tranzisztor, valamint három következtetéseket. Nagyon gyakran ezek erősítőket egyszerűen csak puffert. Az a tény, hogy van szigetelő tulajdonságokkal (igen nagy bemeneti impedancia és a nagyon alacsony kimenet). Mintegy épül ez az elv, és a jelenlegi erősítő áramkör műveleti erősítővel.

aktív üzemmód

Tény, hogy ez egy olyan üzemmód, amelyben a bemenetei és kimenetei a műveleti erősítő nincs túlterhelve. Ha a bemeneti áramkör szolgáltatja egy nagyon nagy kimenetén csak elkezd vágni a szint a begyűjtő vagy az emitter feszültség. De amikor a kimeneti feszültség szintjén rögzítették a világos - a bemenetek OC feszültség nem változik. Az ilyen méretű nem lehet nagyobb, mint a tápfeszültség az erősítő színpadon.

A legtöbb áramköröket műveleti erősítők úgy számítjuk ki, hogy a nagysága kisebb, mint a tápfeszültség 2 V. Azonban minden attól függ, hogy mi kifejezetten erősítő áramkör műveleti erősítő. Ugyanez van a korlátozott fenntarthatóságát áramforrás alapján a műveleti erősítő.

Tegyük fel, hogy a forrás úszó terhelés bizonyos feszültségesés. Ha az áram a normális haladási iránnyal, megtalálható furcsálni terhelést. Például több perepolyusovannyh elemeket. Ez a kialakítás lehet használni ahhoz, hogy egy egyenáramú töltést.

néhány óvintézkedést

Egyszerű erősítő feszültség műveleti erősítőt (áramkör lehet választott) lehet szó „a térdén.” De azt kell figyelembe venni néhány speciális funkciók. Ügyeljen arra, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a visszacsatoló kör a negatív. Azt is mondja, hogy elfogadhatatlan, hogy megzavarja a nem invertáló és invertáló bemenet az erősítőn. Ezen kívül kell lennie visszajelzést lánc DC. Ellenkező esetben a műveleti erősítő elkezd gyorsan a telítettség módban.

A legtöbb műveleti erősítő bemeneti feszültség eltérés nagyon kicsi az értéke. A legnagyobb különbség a nem invertáló és invertáló bemenet lehet korlátozni értéke 5 V bármikor összekötő áramforrást. Ha elhanyagoljuk ezt a kifejezést, majd a bejáratnál, hogy egy meglehetősen nagy értékei áramlatok, hogy vezet az a tény, hogy az összes jellemzőit az áramkör romlani fog.

A legrosszabb dolog, ebben - a fizikai megsemmisítés műveleti erősítő. Ennek eredménye, hogy nem működik erősítő áramkör műveleti erősítő teljesen.

Tartsuk szem előtt,

És, persze, meg kell beszélni a szabályokat, amelyeket követni kell, hogy biztosítsa a stabil és tartós működését a műveleti erősítő.

A legfontosabb - DU nagyon magas feszültség erősítés. És ha a feszültség a bemenetek változik megosztani mV, a kimenet értéke jelentősen változhat. Ezért fontos tudni: a műveleti erősítő kimeneti próbál keresni, hogy a feszültség különbség a bemenetek közel volt (ideális esetben egyenlő) nulla.

A második szabály - az áramfelvétel műveleti erősítő nagyon kicsi, szó nanoamps. Ha a bemenet beállítása térvezérlésű tranzisztorok, úgy becsülik pA. Ebből arra lehet következtetni, hogy a bemenetek nem fogyasztanak jelenlegi, nem számít, hogy mit használnak műveleti erősítő - működési elv ugyanaz marad.

De nem hiszem, hogy a szervezeti egység valóban folyamatosan változik a bemeneti feszültséget. Fizikailag ez a gyakorlat szinte lehetetlen, hiszen nem lenne összhangban a második szabályt. Mivel a műveleti erősítő folyamatos értékelését minden bemenet. A visszacsatolás a külső kommunikációs áramkör továbbítjuk a bemeneti feszültség a kimeneten. Az eredmény - a bemenetek műveleti erősítő a feszültség különbség nulla.

visszacsatolás fogalma

Ez egy közös fogalom, és ez már most is használják széles értelemben minden területén a technológia. Bármely ellenőrzési rendszernek van egy visszacsatolás, amely összehasonlítja a kimenő jelet, és a beállított érték (referencia). Attól függően, hogy mi a jelenlegi érték - van egy korrekció a helyes irányba. Ahol a szabályozási rendszer bármi lehet, akár egy autó, amely közlekedik az utakon.

A vezető megnyomja a féket, és a visszacsatolás - az elején a lassulás. Ennek analógiájára egy ilyen egyszerű példa, jobban megértjük a visszacsatolás elektronikus áramköröket. A negatív visszacsatolás -, ha, ha megnyomja a fékpedált a kocsi felgyorsul.

A visszacsatoló elektronika az a folyamat, amelynek során átvitel zajlik, a kimenetet a bemeneti jel. Így is van rendezni a bemeneti jel. Egyrészt, ez nem túl értelmes ötlet, akkor előfordulhat, hogy kívülről látszik, ami nagyban csökkenti a nyereséget. Az ilyen vélemények, az úton, az alapítók kapott elektronikai fejlesztő visszajelzés. De meg kell érteni részletesebben annak hatása műveleti erősítők - olyan gyakorlati áramkörök. És világossá válik, hogy ez igaz, és kismértékben csökkenti a nyereséget, de lehetővé teszi, hogy javítsa néhány további lehetőség:

1. Sima frekvencia válasz (ami a szükséges).
2. Ez lehetővé teszi, hogy megjósoljuk a viselkedését az erősítő.
3. Képes, hogy megszüntesse a nem-linearitás és jeltorzuláshoz.

Minél több visszajelzést (beszélünk negatív), annál kevésbé befolyásolja az erősítő teljesítményét nyílt operációs rendszer. Eredmény - annak minden csak attól függ, milyen tulajdonságokat egy áramkör.

Érdemes odafigyelni arra, hogy az összes műveleti erősítők olyan módban működik egy nagyon mély visszajelzést. A feszültség erősítés (nyitott hurok) elérheti akár több millió. Ezért az erősítő áramkör műveleti erősítő rendkívül igényes a megfelelést az összes paramétert a tápfeszültség és a bemeneti jelszint.