De op-amp: it circuit type, it bestjoeringssysteem prinsipe. De fersterker circuit op 'e non-inverting operasjoneel fersterker. Scheme dc voltage fersterker operasjonele fersterker

It artikel wurdt beskôge in standert fersterker circuit is in operasjonele fersterker, en binne foarbylden fan ferskillende soarten fan wurking fan dit apparaat. Oant no ta, net ien fan 'e kontrôle ienheid kin net dwaan sûnder it brûken fan operasjoneel Amplifiers. Dit is in wier alsidige ynstruminten dy't tastean jo te fieren ferskate funksjes by it sinjaal. Oer hoe't it wurket en wat krekt makket it mooglik om dit apparaat jo en leare op.

inverting amplifier

Driving inverting amplifier op-amp is simpel genôch, dan kinne jo sjogge it yn it byld. Op syn kearn is in operasjonele fersterker (ferbining type is it sjoen yn dit artikel). Dêrneist hjir:

1. De wjerstannen R1 in spanning ferfal is oanwêzich op de wearde is itselde as de ynfier.
2. Yn de wjerstannen R2 ek hat in spanning drop - it is itselde as de útfier.

Yn dit gefal de útgong spanning ratio fan it ferset wearde R2 is op 'e ynput oangeande R1, mar werom yn teken. Wittende, de spanning en ferset wearden kinne wurde berekkene gewin. Om dit te dwaan, ferdiele de útfier spanning nei de ynbring voltage. Yn dizze operasjonele fersterker (wikselje circuit kin noch) meie hawwe deselde gain nettsjinsteande type.

feedback Jobs

job feedback - no ien krúsjaal punt moatte jo te begripen yn mear detail. Oannommen, by de yngong is der in bepaalde spanning. Foar ienfâld, berekkeningen sil nimme de wearde fan 1 V. oannimme ek dat R1 = 10K, R2 = 100 ohms.

No tink dat der wat ûnfoarsjoene situaasje, fanwege dêr't de útfier toaniel spanning is ynsteld om 0 V. Folgjende, is der in nijsgjirrich patroan - twa wjerstannen begjinne te wurkjen yn twatallen, tegearre sy meitsje fan in spanning divider. By de útfier fan de inverting poadium wurdt byhâlden op 0,91 V. Dit makket it mooglik de OS te reparearjen mismatch yngongen, en de útgong spanning reduksje optreedt. Dêrom, in hiel ienfâldich ûntwerp figuer fan operasjonele Amplifiers, in signaalversterker dy't beseft de funksje fan de sensor, bygelyks.

En dizze feroaring sil fierdergean mei it hiel poriën, sa lang as is ynsteld op 'e útgong wearde is stabyl op 10 V. It wie op dit momint by de yngongen fan de operasjonele amplifier potinsjes binne gelyk. En hja sil itselde as de grûn potinsjeel. Oan 'e oare kant, as de útgong spanning fan it apparaat sil fierder te ôfnimme, en dat sil wêze minder as -10 V by de ynfier potinsje wurdt leger as dy fan grûn. Konsekwinsje - De útfier spanning begjint te fergrutsjen.

Yn sa'n regeling hat in neidiel - de ynfier impedance is hiel lyts, benammen yn Amplifiers mei in hege wearde fan 'e spanning winst, as de feedback lus wurdt sletten. In ûntwerp, besprutsen neist, berôve fan al dizze tekoartkommingen.

De net-inverting versterker

De figuer toant in skema fan in net-inverting versterker is in operasjonele fersterker. Nei it analysearjen fan it, wy kinne lûke meardere konklúzjes:

1. UA voltage wearde gelyk oan de ynbring.
2. Mei divider út de spanning UA, dat is de ferhâlding fan it wurk útfier spanning oan de som fan R1 en R1 en R2 wjerstannen.
3. Yn it gefal dêr't de wearde fan UA is gelyk oan de ynfier spanning, de winst is de ferhâlding fan de útfier voltage oan ynput (of kin it relatyf oan de wjerstannen R2 en R1 add ienheid).

Dizze struktuer wurdt neamd de net-inverting versterker, it hat in frijwol ûneinige yngong Impedanz. Bygelyks, om operasjonele Amplifiers 411 rige fan syn wearde - 1012, op syn minst. En foar operasjonele Amplifiers brûkende Kalman enkelit semiconductor transistor, meastal yn oerfloed oan 108 ohms. En hjir is de útfier impedance fan de kaskade, likegoed as yn it earder besprutsen regeling is hiel lyts - share ohms. En it moat om rekken hâlden wurde as de berekkening wurdt útfierd circuits mei operasjoneel Amplifiers.

Scheme AC amplifier

Beide regelingen besprutsen yn it artikel earder rinne op direkte stroom. Mar as in kommunikaasje kwaliteit fan de ynfier sinjaal boarne en de fersterker tsjinnet wikselstroom dat sil foarsjen grûn foar de hjoeddeiske oan de ynbring. En jim moatte betelje omtinken oan it feit dat de aktuele wearde is tige lyts yn grutte.

Yn it gefal dêr't der in fersterkjen AC sinjalen nedich te ferminderjen de winst nei ienheid DC sinjaal. Dat jildt benammen yn gefallen dêr't de spanning gain is hiel grut. Troch dit is it mooglik om gâns ferminderje de ynfloed fan 'e skeanlûke stress, dat wurdt jûn oan de ynbring apparaat.

In twadde foarbyld fan in sirkwy foar operaasje mei in alternating voltage

Yn dizze regeling, at -3 dB kin sjoen wurde line frekwinsje 17Hz. Wol docht bliken út de impedance fan it capacitor om twa kilo. Dêrom, de capacitor moat grut genôch.

De bou fan it AC macht, dan moatte brûke in net-inverting type circuits mei operasjoneel Amplifiers. En hy moat hawwe in grut genôch spanning gewin. Mar hjir is it capacitor kin wêze te grut wurdt, dus is it bêste om te stopjen mei it brûken fan it. Wier, is it nedich om te kiezen rjochts skeanlûke stress, equating it nei nul wearde. En it is mooglik om te brûken op in T-foarmige divider en tanimme it ferset wearden fan beide wjerstannen yn it sirkwy.

Hokker regeling hat de foarkar te brûken

De measte ûntwikkelers jouwe harren foarkar foar de net-inverting Amplifiers, as se ha in hiel hege impedance oan de ynbring. En fertutearzing regelingen inverting type. Mar op it lêst is der in grutte foardiel - it is net de alderheechste easken oan steld fan de operasjonele fersterker, dat is syn "hert".

Boppedat, de eigenskippen, yn feite, hy is folle better. En mei help fan in tinkbyldige grûn te kombinearjen alle sinjalen maklik, en se sille gjin inoar wat ynfloed. It kin brûkt wurde yn struktueren en de DC amplifier circuit foar in operasjonele fersterker. It alles hinget ôf fan jo winsken.

En meast resint - yn it gefal de hiele skema, besprutsen hjir, is ferbûn mei in stabile útfier fan 'e oare operasjonele fersterker. Yn dit gefal, it impedance fan de ynfier is net wichtich - op syn minst 1 kW, sels 10, hoewol't ûneinichheid. Yn dit gefal, it earste stadium altyd tsjinnet har doel yn relaasje ta de folgjende.

Driving Repeater

Oandreaun follower operasjonele fersterker fergelykber mei de emitter boud op Kalman enkelit transistor. En docht ferlykbere funksjes. Yn feite giet it om in net-inverting versterker, dy't by de earste wjerstannen is ûneinich grut, en it twadde is nul. Yn dit gefal de winst is ienheid.

Der binne spesjale typen fan operasjonele Amplifiers dy't brûkt wurde yn de technyk allinne foar de Repeater circuitry. Se hawwe folle bettere prestaasje - meastal in hege snelheid. As foarbyld, sa as de operasjonele Amplifiers OPA633, LM310, TL068. Dy lêste hat in liif as in transistor, likegoed as trije konklúzjes. Hiel faak, dy Amplifiers wurde oantsjut gewoan as buffers. It feit dat se hawwe isolator eigenskippen (tige heech ynfier impedance en tige leech output). Oer boud op dit prinsipe, en aktuele fersterker sirkwy is in operasjonele fersterker.

aktive modus

Yn feite giet it om sa'n modus wêryn 'e útgongen en yngongen fan it operasjonele amplifier wurdt net oerladen. As de ynfier circuit leveret in hiel grut sinjaal oan de útfier it krekt begjint te snijden it nivo fan samler of de emitter voltage. Mar doe't de útfier spanning wurdt fêst op it nivo fan 'e knip - de yngongen OC spanning net feroarje. Op dit skaal kin net grutter as it oanbod spanning fan de fersterker poadium.

De measte circuits foar operasjonele Amplifiers wurdt berekkene sa dat de omfang is minder as de levering spanning is 2 V. Lykwols, it allegear hinget ôf fan wat brûkt wurdt spesifyk fersterker circuit operasjoneel fersterker. Datselde is der in beheining oan de duorsumens fan 'e hjoeddeiske boarne oan' e basis fan 'e operasjoneel amplifier.

Stel dat der binne yn 'e boarne driuwende inkele profilen foar spanningsferhâlding drop. As de hjoeddeiske is de normale rjochting fan 'e reis, is te finen frjemd op it earste lading. Bygelyks, ferskate perepolyusovannyh batterijen. Dit ûntwerp kin brûkt wurde om te krijen in direkte hjoeddeistige lading.

guon foarsoarchsmaatregels

Ienfâldige amplifier voltage operasjonele fersterker (circuit kin keazen eltse) kin makke wurde letterlik "op syn knibbel." Mar it moat rekken hâlden wurde guon spesjale funksjes. Wês wis dat jo derfan dat de feedback circuit yn it negatyf. It seit ek dat it is ûnakseptabel te betiizje net-inverting en inverting yngongen fan de fersterker. Boppedat, der moat wêze feedback keatling foar DC. Oars, it op amp sil begjinne te bewegen gau yn de sêding modus.

It grutste part fan de operasjonele amplifier ynfier differinsjaaloperator voltage is hiel lyts wearde hat. De maksimale ferskil tusken de noninverting en inverting yngongen meie wurde beheind ta in wearde fan 5 V by eltse ferbinen de macht boarne. As wy sleauwens dizze term, sil by de yngong ta in nochal grut wearden fan streamingen dy't sil liede ta it feit dat alle skaaimerken fan it circuit sil minder wurde.

It slimste ding yn dit - de fysike ferneatiging fan it operasjoneel amplifier. Dêrtroch is it hâldt wurkje fersterker circuit op amp hielendal.

Hâld yn gedachten

En, fansels, wy moatte prate oer de regels moatte wurde folge te soargjen in stabile en duurzaam wurking fan it operasjoneel amplifier.

Meast allerbelangrijkste - DU hat in tige hege spanning gewin. En as de spanning tusken de yngongen feroarje te dielen millivolts, de útgong fan syn wearde kin feroarje signifikant. It is dêrom wichtich om te witten: fan de op-amp útfier besiket om te sykjen om te soargjen dat de spanning ferskil tusken de yngongen wie tichtby (by útstek gelyk) nei nul.

De twadde regel - de hjoeddeiske konsumpsje fan de operasjonele amplifier is hiel lyts, letterlik nanoamps. As de ynfier moat ynsteld nei fjild-effekt transistors, dan wurdt rûsd pA. It kin konkludearre wurde dat de yngongen net fordylge hjoeddeistige, gjin saak wat wurdt brûkt operasjonele fersterker circuit - prinsipe fan wurking bliuwt itselde.

Mar tink net dat OU is echt hieltyd feroaret fan de ynbring voltage. Fysyk, dizze oefening is hast ûnmooglik, omdat der soe wêze it neilibjen fan de twadde regel. Troch de operasjonele amplifier going beoardieling fan alle yngongen. Mei feedback fan eksterne kommunikaasje rûnte is oerdroegen oan de ynbring spanning fan de útfier. It resultaat - tusken de yngongen fan de operasjonele amplifier is de spanning ferskil fan nul.

feedback konsept

It is in mienskiplik begryp, en it wurdt al brûkt yn brede sin yn alle fjilden fan technology. Yn eltse kontrôle systeem hat in feedback lus dat fergeliket de útgong signaal en de fêststelde wearde (referinsje). Ôfhinklik fan wat de hjoeddeiske wearde - der is in korreksje yn de goede rjochting. Wêrby't de sizzenskip systeem kin wêze alles, sels in auto dy't reizget op 'e dyk.

De bestjoerder Presses op 'e rem, en de feedback is - it begjin fan de deceleration. Troch analogy mei sa'n ienfâldige foarbyld, wy kinne better begripe de feedback yn elektroanyske circuits. In negative feedback - it allinne as doe't drukken op de rem pedaal de auto accelereert.

De feedback electronics is it proses ûnder hokker oerdracht komt út de útfier nei de ynbring sinjaal. Sa is der ek fêstigje op de ynfier sinjaal. Oan 'e iene kant, it is net hiel ferstannich idee, dan kin it yn feite lykje út' e bûtenkant, dy't sterk ferminderje de winst. Sokke resinsjes, troch de wei, de oprjochters krigen yn elektronica ûntwikkeling feedback. Mar it is nedich om te begripen mear yn detail yn syn ynfloed hân op operasjonele Amplifiers - beskôgje praktyske circuits. En it wurdt dúdlik dat it wier is en wat ferminderet de winst, mar makket it mooglik om te ferbetterjen in pear oare opsjes:

1. Glêd de frekwinsje antwurd (liedt ta harren nedich).
2. It makket it mooglik om te foarsizze it gedrach fan de fersterker.
3. Steat te romjen de net-linearity en signalearje ferfoarming.

De mear feedback (wy it oer de negative), de minder ynfloed op it fersterker optreden mei in iepen OS. Resultaat - al syn parameters ôfhingje allinne op hokker eigenskippen fan in sirkwy.

It is de muoite wurdich beteljen omtinken oan it feit dat alle operasjonele Amplifiers opereare yn in modus mei in hiel djippe feedback. In voltage gain (syn iepen-loop) kinne berikke sels ferskate miljoen. Dêrom, de fersterker circuit is in operasjonele fersterker is ekstreem easken op it neilibjen fan alle parameters fan macht fraach en de ynfier sinjaal nivo.