Anplifikatè operasyonèl: dyagram fil elektrik, prensip fonksyònman. Anplifikatè sikwi sou yon anplifikatè operasyonèl nan yon anplifikatè ki pa envèstisman. Kous la nan anplifikatè a nan yon vòltaj nan yon aktyèl dirèk sou anplifikatè a operasyonèl

pral Atik la dwe konsidere kòm yon estanda sikwi anplifikatè se yon anplifikatè operasyonèl, ak yo se egzanp nan mòd diferan nan operasyon nan aparèy sa a. Pou dat, pa gen okenn aparèy kontwòl ka fè san yo pa itilize nan anplifikatè operasyonèl. Sa yo se aparèy vrèman inivèsèl ki pèmèt ou fè fonksyon divès kalite ak yon siyal. Sou ki jan li travay ak sa ki espesyalman pèmèt ou fè aparèy sa a, ou pral jwenn pita.

Envèse anplifikatè

Kous la nan anplifikatè a envèstisè sou amp a op se byen senp, ou ka wè li nan imaj la. Li baze sou anplifikatè a operasyonèl (rapid enklizyon li yo ap diskite nan atik sa a). Anplis de sa, isit la:

1. Sou glas la vòltaj R1 rezistè a prezan, nan valè li yo se menm bagay la kòm opinyon nan yon sèl.
2. Nan rezisteur a R2 tou te gen yon gout vòltaj - li se menm bagay la kòm pwodiksyon an.

Nan ka sa a, rapò a nan vòltaj la pwodiksyon nan rezistans R2 a egal a rapò a nan vòltaj la opinyon R1, men tounen nan li pa siyen an. Lè ou konnen rezistans a ak vòltaj, ou ka kalkile benefis la. Pou fè sa, li nesesè divize vòltaj pwodiksyon an nan yon vòltaj opinyon. Nan ka sa anplifikatè operasyonèl (oblije chanje sikwi li ka gen genyen) ka gen benefis nan menm kèlkeswa kalite.

Feedback travay

Koulye a, nou bezwen analize nan plis detay yon kle pwen - travay la nan fidbak. Sipoze gen kèk vòltaj nan opinyon an. Pou senplisite nan kalkil nou pran valè li egal a 1 V. Se pou nou tou asime ke R1 = 10 kΩ, R2 = 100 kohm.

Epi kounye a sipoze ke gen kèk sitiyasyon enprevi te parèt, paske nan ki te vòltaj la mete nan 0 V nan pwodiksyon an nan kaskad la. Lè sa a, nou wè yon foto enteresan: de rezistans kòmanse travay nan pè, ansanm yo kreye yon divize vòltaj. Nan pwodiksyon an nan kaskad ki envèstik, li konsève nan nivo a 0.91 V. Nan ka sa a, op-amp a fè li posib ranje erè a nan entrain yo, ak nan pwodiksyon an gen yon diminisyon nan vòltaj la. Se poutèt sa, li trè senp nan konsepsyon yon sikwi sou anplifikatè operasyonèl ki aplike fonksyon an nan yon anplifikatè siyal ki sòti nan yon Capteur, pou egzanp.

Ak chanjman sa a ap kontinye jiskaske menm tan an jouk valè a ki estab nan 10 V etabli nan pwodiksyon an. Li se nan moman sa a ke potansyèl yo sou entrain yo nan anplifikatè a operasyonèl pral egal. Apre sa, yo pral menm jan ak potansyèl la nan tè a. Nan lòt men an, si vòltaj la ap kontinye diminye sou pwodiksyon an nan aparèy la, epi li pral mwens pase -10 V, potansyèl la nan opinyon an ap pi ba pase sa yo ki nan tè a. Konsekans sa a se ke vòltaj la kòmanse ogmante nan pwodiksyon an.

Tankou yon kous gen yon dezavantaj gwo - enpedans nan D 'se anpil ti, espesyalman pou anplifikatè ki gen yon gwo valè nan genyen vòltaj la, nan evènman an ki bouk la fidbak fèmen. Ak estrikti a konsidere plis se dépourvu nan tout dezavantaj sa yo.

Noninvèrsan anplifikatè

Figi a montre kous la nan anplifikatè a ki pa envèsti sou anplifikatè a operasyonèl. Apre nou fin analize li, nou ka konte plizyè konklizyon:

1. Valè valè UA a egal a vòltaj la opinyon.
2. Vòl a UA, ki se egal a rapò a nan pwodwi a nan vòltaj pwodiksyon an ak R1 a sòm total la nan R1 ak R2 rezistans, se retire nan divize an.
3. Nan ka a lè UA a egal nan valè nan vòltaj la opinyon, genyen an egal a rapò a nan vòltaj pwodiksyon an vòltaj la opinyon (oswa li posib yo ajoute inite nan rapò a rezistans R2 ak R1).

Sa a se konsepsyon rele yon anplifikatè ki pa inverting, li gen yon enpedans prèske enfini opinyon. Pou egzanp, pou anplifikatè yo operasyon 411 seri, valè li yo se 1012 Ohm, minimòm. Ak pou anplifikatè operasyonèl sou transistè semiprokteur bipolè, tankou yon règ, plis pase 108 Ohm. Men, enpedans nan randman nan kaskad la, osi byen ke nan konplo a te deja konsidere kòm, se yon ti piti - fraksyon nan ohm. Lè sa a yo ta dwe pran an kont lè yo kalkile sikui yo sou anplifikatè operasyonèl.

AC anplifikatè Awondisman

Tou de rapid diskite nan atik la deja kouri sou aktyèl dirèk. Men, si yon bon jan kalite kominikasyon nan sous la siyal opinyon ak anplifikatè a sèvi altène aktyèl ki pral bay tè pou aktyèl la nan D 'a. Epi ou bezwen peye atansyon sou lefèt ke valè aktyèl la se piti anpil nan mayitid.

Nan evènman an ki anplifikasyon nan siyal AC rive, li nesesè diminye genyen an nan siyal la konstan inite. Sa a se laverite espesyalman pou ka kote genyen vòltaj la trè wo. Akòz sa a, li posib siyifikativman redwi efè a nan estrès an taye, ki se aplike nan opinyon nan aparèy la.

Dezyèm egzanp lan nan yon sikwi pou travay ak yon vòltaj altène

Nan kous sa a, nan yon nivo -3 dB, ou ka wè yon frekans matche nan 17 Hz. Li gen yon impedans kapasite de 2 kilo. Se poutèt sa, kondansateur a dwe gwo ase.

Pou konstwi yon anplifikateur AC, li nesesè pou itilize yon kalite ki pa envèsti nan sikwi sou anplifikatè operasyonèl yo. Epi li ta dwe gen yon ase vòltaj gwo. Men, kapasitif la ka twò gwo, kidonk li pi bon yo sispann lè l sèvi avèk li. Vre, li nesesè yo kòrèkteman chwazi estrès la taye, ki ekwiy li nan zewo nan valè. Epi ou ka aplike yon divèktè T ki gen fòm ak ogmante rezistans yo nan tou de résistances nan kous la.

Ki konplo ki pi preferab pou itilize

Pifò devlopè bay preferans yo anplifikatè ki pa inverting, paske yo gen yon enpedans trè wo nan opinyon an. Neglije rapid nan kalite a inverting yo neglije. Men, lèt la gen yon avantaj gwo - li pa egzijan anplifikatè a operasyonèl tèt li, ki se "kè" li yo.

Anplis de sa, karakteristik sa yo, an reyalite, li se pi bon. Ak èd nan yon baz imajinè, ou ka konbine tout siyal san efò espesyal, epi yo pa pral fè egzèsis nenpòt enfliyans sou chak lòt. Li ka itilize nan desen yo ak kous la nan anplifikatè dirèk aktyèl la sou anplifikatè a operasyonèl. Tout depann de bezwen yo.

Ak bagay la trè dènye se ka a, si sikwi a tout antye, konsidere isit la, ki konekte nan pwodiksyon an ki estab nan yon lòt anplifikatè operasyonèl. Nan ka sa a, valè a nan enpedans la nan opinyon an pa jwe yon wòl enpòtan - omwen 1 kOhm, omwen 10, menm si infini. Nan ka sa a, premye etap la toujou fè fonksyon li yo ki gen rapò ak pwochen an.

Repeater sikwi

Yon repetitif opere sou yon anplifikatè operasyonèl ki sanble ak yon emeteur ki te bati sou yon transistor bipolè. Ak fè fonksyon menm jan an. An reyalite, li se yon anplifikatè ki pa envèstisman, nan ki rezistans nan rezistans nan premye se enfiniman gwo, pandan y ap rezistans nan dezyèm se zewo. Benefis la se inite.

Gen kalite espesyal nan anplifikatè operasyonèl ki yo te itilize nan teknoloji sèlman pou sikui repete. Yo gen karakteristik pi bon - tankou yon règ, sa a se gwo vitès. Kòm yon egzanp, nou ka mansyone anplifikatè operasyonèl sa yo kòm OPA633, LM310, TL068. Lèt la gen yon kò, tankou yon tranzistò, osi byen ke twa terminaux. Trè souvan anplifikatè sa yo rele yo tou senpleman. Reyalite a se yo ke yo gen pwopriyete yo nan yon izolan (enpedyans trè wo opinyon ak pwodiksyon ba anpil). Apeprè pa prensip sa a, se kous la nan anplifikatè aktyèl la sou anplifikatè a operasyonèl tou konstwi.

Aktif mòd nan operasyon

An reyalite, sa a se yon mòd operasyon nan ki rezilta yo ak entrain nan anplifikatè a operasyonèl yo pa twò chaje. Si se yon siyal gwo anpil aplike nan opinyon nan kous la, lè sa a nan pwodiksyon an li pral senpleman kòmanse koupe selon nivo a vòltaj nan pèseptè a oswa emeteur. Men, lè se vòltaj pwodiksyon an fiks nan nivo a koupe - nan entrain yo nan op amp la, vòltaj la pa chanje. Nan ka sa a, span a pa ka pi gran pase vòltaj la ekipman pou nan anplifikatè etap yo.

Pifò nan sikui yo sou anplifikatè yo operasyonèl yo kalkile nan yon fason ke sa a ranje se mwens pase vòltaj la ekipman pou pa 2 V. Men, tout bagay depann sou ki an patikilye sikwi anplifikatè ki itilize sou anplifikatè a operasyonèl. Menm bagay la tou gen yon limit sou dirab la nan sous aktyèl la sou baz la nan anplifikatè a fonksyone.

Sipoze gen yon gout nan vòltaj nan yon sous ki gen chaj k ap flote. Si aktyèl la gen yon direksyon nòmal nan mouvman, ou ka rankontre yon chay etranj nan premye gade. Pou egzanp, plizyè re-polarisize pil. Tankou yon konsepsyon ka itilize pou jwenn yon aktyèl chaj dirèk.

Gen kèk prekosyon

Yon anplifikatè vòltaj ki senp sou anplifikatè a operasyonèl (kous la ka chwazi nenpòt ki) yo ka fèt literalman "sou jenou an". Men, ou bezwen pran an kont kèk karakteristik. Li nesesè asire ke fidbak la nan konplo a se negatif. Sa vle di tou ke li se akseptab konfonn envèstisè yo ak envèstisman entrodiksyon nan anplifikatè a. Anplis de sa, ta dwe gen yon bouk fidbak pou aktyèl dirèk. Sinon, anplifikatè a operasyonèl pral byen vit chanje nan mòd saturation.

Nan pifò anplifikatè operasyonèl, vòltaj la diferans diferans ki genyen anpil nan valè. Nan ka sa a, diferans lan maksimòm ant entrain ki pa envèstisman ak inverting ka limite a yon valè de 5 V pou nenpòt koneksyon sous pouvwa. Si se kondisyon sa a inyore, olye gwo valè nan kouran parèt nan opinyon an, ki ap mennen nan lefèt ke tout karakteristik nan kous la pral deteryore.

Bagay ki pi terib nan sa a se destriksyon fizik nan anplifikatè a operasyonèl tèt li. Kòm yon rezilta, sikwi a anplifikatè sou anplifikatè a operasyon sispann travay konplètman.

Konsidere

Epi, nan kou, nou bezwen pale sou règ ki vo obsève yo nan lòd asire operasyon ki estab ak dirab nan anplifikatè a operasyonèl.

Sa ki pi enpòtan, op amp la gen yon trè wo vòltaj genyen. Men, si vòltaj ki genyen ant entrain yo chanje nan yon fraksyon nan millivolts, pwodiksyon an ka chanje anpil nan pwodiksyon an. Se poutèt sa, li enpòtan konnen: nan anplifikatè a operasyonèl, pwodiksyon an eseye fè efò asire ke ant entrain yo diferans lan vòltaj se fèmen (depreferans egal) a zewo.

Règ an dezyèm se ke konsomasyon aktyèl la pa anplifikatè a operasyonèl se piti anpil, literalman nanoamperes. Si se D 'a mete nan tranzistò jaden-efè, li se estime PA. Pakonsekan li ka konkli ke entrain yo pa konsome aktyèl, pa gen pwoblèm sa anplifikatè operasyonèl yo itilize, kous la - prensip la nan operasyon rete menm jan an.

Men, pa panse ke Op-Amps yo vrèman toujou ap chanje entrain yo nan entrain yo. Fizikman, sa a se prèske enposib, depi pa ta gen okenn korespondans ak règ la dezyèm fwa. Akòz anplifikatè a operasyonèl, yo evalye eta a nan tout entrain. Pa vle di nan kous la nan koneksyon an ranvèse ekstèn, se vòltaj la transfere nan opinyon ki soti nan pwodiksyon an. Rezilta a se ke ant entrain yo nan anplifikatè a operasyonèl diferans lan vòltaj se nan nivo a zewo.

Konsèp de fidbak

Sa a se yon nosyon komen, e li se deja ke yo te aplike nan yon sans laj nan tout zòn nan teknoloji. Nan nenpòt sistèm kontwòl, gen yon fidbak ki konpare siyal la pwodiksyon ak valè a espesifye (referans). Tou depan de ki valè ki aktyèl - gen yon ajisteman nan bon direksyon an. Ak sistèm kontwòl la ka anyen, menm yon machin ki parcours sou wout la.

Chofè a près sou fren yo, ak fidbak la isit la se nan konmansman an nan frenaj la. Pa analoji ak tankou yon senp egzanp, ou ka pi byen konprann fidbak la nan sikui elektwonik. Ak negatif fidbak se si machin nan akselere lè pedal fren an te deprime.

Nan elektwonik, fidbak se pwosesis la pandan ki se siyal la transmèt nan opinyon nan opinyon an. Nan ka sa a, se siyal la nan opinyon an tou anile. Sou yon bò, sa a se pa yon lide trè sansib, paske li ka sanble soti nan bò a ki faktè a genyen ap diminye anpil. Sa yo fidbak, nan chemen an, te resevwa pa fondatè yo nan devlopman nan fidbak nan elektwonik. Men, li entérésan ekzamine nan plis detay efè li sou anplifikatè operasyonèl - rapid pratik yo konsidere. Epi li vin klè ke li vrèman yon ti kras redwi genyen an, men li pèmèt nou yon ti kras amelyore paramèt yo ak lòt:

1. Lis karakteristik yo frekans (mennen yo nan egzije a).
2. Pèmèt ou predi konpòtman an anplifikatè a.
3. Li ka elimine nonlinearite a ak deformation nan siyal la.

Pi fon fidbak la (li se sou negatif la), se mwens enfliyans la egzèse sou anplifikatè a nan karakteristik la ak eksplwatasyon an louvri. Rezilta a - tout paramèt li yo depann sèlman sou sa pwopriyete kous la gen.

Li ta dwe te note ke tout anplifikatè operasyonèl opere nan yon mòd ak fidbak trè gwo twou san fon. Yon faktè jwenn faktè (ak bouk louvri li yo) ka rive jwenn menm yon kèk milyon dola. Se poutèt sa, sikwi a anplifikatè sou anplifikatè a operasyonèl se ekstrèmman mande pou obsève tout paramèt yo pou pouvwa ak nivo nan siyal la opinyon.