Op-amp: tip krug, princip rada. Krug pojačalo na neinvertujući operativne pojačalo. Shema dc napon pojačalo operativne pojačalo

Ovaj članak će se smatrati standardnim spoja pojačala je operativni pojačalo, i da su primjeri različitih načina rada ovog uređaja. Do danas, nijedan od kontrolne jedinice ne može učiniti bez upotrebe operativnih pojačala. Ovo je zaista svestran alat koji vam omogućuju da obavljaju različite funkcije sa signalom. O tome kako to radi i šta omogućuje da napravite ovaj uređaj i učiti na.

inverting pojačalo

Vožnje inverting pojačalo op-amp je dovoljno jednostavan, možete ga vidjeti na slici. U suštini je operativno pojačalo (tip veze to uzeti u obzir u ovom članku). Osim toga, ovdje:

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

U ovom slučaju odnos izlazni napon od vrijednosti otpora R2 je na ulazu u odnosu na R1, ali natrag u znak. Znajući vrijednosti napona i otpora može izračunati dobit. Da biste to učinili, podijeliti izlazni napon ulazni napon. U ovom operativnom pojačalo (prebacivanje spoj može imati bilo koji) može imati isti dobitak bez obzira na vrstu.

povratne Jobs

povratne posao - sada je jedan ključna tačka morate razumjeti više detalja. Pretpostavimo, na ulazu postoji određena napetost. Radi jednostavnosti, proračuni će se vrijednost 1 V. Pretpostavimo i da je R1 = 10K, R2 = 100 oma.

Sada pretpostavimo da postoji neki nepredviđeni situacija, zbog kojih fazi izlazni napon je postavljen na 0 V. Zatim, tu je zanimljiv obrazac - dva otpora početi da rade u parovima, zajedno stvaraju od djelitelja napona. Na izlazu faze inverting se održava na 0,91 V. To omogućava OS popraviti neusklađenost ulaza, i javlja se smanjenje napona na izlazu. Stoga je vrlo jednostavan dizajn dijagram operativnih pojačala, a pojačalo signal koji ostvaruje funkciju senzora, na primjer.

I ove promjene će se nastaviti do samog pore, dok je postavljen na vrijednost izlaz je stabilan na 10 V. To je u ovom trenutku na ulazima potencijala operativne pojačalo su jednaki. I oni će biti isti kao i potencijala zemlje. S druge strane, ako je izlazni napon uređaja će se i dalje smanjivati, i to će biti manja od -10 V na ulazu potencijal postaje niža od tla. Posljedica - izlazni napon počinje da raste.

U takvoj shemi ima nedostatak - ulaznih impedancija je vrlo mala, pogotovo u pojačala sa visokom vrijednosti napona koristi, ako je povratna sprega je zatvoren. Dizajn, koji se razmatra, lišen svih tih nedostataka.

U neinvertujući pojačalo

Slika prikazuje dijagram na neinvertujući pojačalo je operativno pojačalo. Nakon analize, možemo izvući nekoliko zaključaka:

1. UA vrijednost napona jednaka ulaz.
2. Sa tabulator isključen napon UA, što je odnos rada izlaznog napona zbiru R1 i R1 i R2 otpora.
3. U slučaju kada je jednak ulazni napon vrijednosti UA, dobit je odnos izlaznog napona na ulaz (ili može biti u odnosu na otpore R2 i R1 dodati jedinica).

Ova struktura se naziva neinvertujući pojačalo, ima gotovo beskonačne ulazne impedanse. Na primjer, do operativnih pojačala 411 serija svoje vrijednosti - 1.012, najmanje. I za operativno pojačala pomoću bipolarni poluvodičkih tranzistor, obično u više od 108 oma. I ovdje je izlaz impedancija kaskade, kao iu prethodno razgovarali shema je vrlo mala - udio oma. I to treba uzeti u obzir kada se obračun se vrši kola sa operacionim pojačalima.

Shema AC pojačalo

Oba sheme raspravlja u članku ranije raditi na istosmjerne struje. Ali, ako je kvalitetna komunikacija izvora ulaznog signala i pojačalo služi izmjenične struje koja će pružiti osnovu za tekuće na ulazu. I treba da obrate pažnju na činjenicu da je trenutna vrijednost je izuzetno malih dimenzija.

U slučaju kada postoji jačanje AC signalizira potrebno kako bi se smanjio dobit jedinstvo DC signal. Ovo se posebno odnosi na slučajeve u kojima je napon dobit je vrlo velik. Kroz ovu moguće je značajno smanjiti utjecaj smicanja stres, koji se daje ulazni uređaj.

Drugi primjer spoja za rad sa izmjenični napon

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

Za izgradnju AC napajanje, trebalo bi da koristite tip kola neinvertujući sa operativnim pojačala. I on mora imati dovoljno veliki napon dobitak. Ali evo kondenzator može biti prevelika, tako da je najbolje da prestane koristiti. Istina, potrebno je odabrati pravi napon smicanja, izjednačava na nultu vrijednost. I to je moguće koristiti u obliku slova T šestar i povećanje vrijednosti otpora oba otpornika u krug.

Koja šema Poželjno je koristiti

Većina programeri daju prednost neinvertujući pojačala, jer imaju vrlo visoke impedancije na ulazu. I zanemarivanja sheme tipa invertujući. Ali, na kraju tu je velika prednost - to nije najzahtjevnijih operativnih pojačala, što je i njegova "srce".

Osim toga, karakteristike, u stvari, on je mnogo bolji. I uz pomoć imaginarnog terenu lako mogu kombinirati sve signale, a oni neće imati jedni druge malo uticaja. Može se koristiti u strukturama i spajati DC pojačalo za operativno pojačalo. To sve ovisi o vašim potrebama.

A od nedavno - u slučaju da se čitav shema, ovdje govori, je povezan sa stabilan izlaz drugih operativnih pojačala. U ovom slučaju, impedancija ulaza nije važno - najmanje 1 kW, čak 10, iako beskonačnost. U ovom slučaju, prva faza uvijek služi svojoj svrsi u odnosu na drugi.

vožnje repetitor

Pokreće sljedbenik operativne pojačalo slično emitera izgrađena na bipolarnog tranzistora. I obavlja slične funkcije. U stvari, to je neinvertujući pojačalo, koji na prvi otpornik je beskrajno veliki, a drugi je nula. U ovom slučaju je pojačanje jedinstvo.

Postoje posebne vrste operativnih pojačala koje se koriste u tehnici samo za repetitor kola. Oni imaju mnogo bolje performanse - obično velikom brzinom. Kao primjer, kao što je operativni pojačala OPA633, LM310, TL068. Potonji ima tijelo poput tranzistora, kao i tri zaključka. Vrlo često, te pojačala se nazivaju jednostavno kao odbojnika. Činjenica da imaju izolator svojstva (vrlo visok ulazni otpor i veoma mali izlaz). O izgrađena na ovom principu, i spoja pojačala je operativno pojačalo.

aktivnom režimu

U stvari, to je takav način rada u kojem se izlazi i ulazi operativne pojačalo nije preopterećen. Ako ulaznog kruga isporučuje vrlo veliki signal na izlazu to tek počinje da se smanji nivo kolektora ili emitera napona. Ali, kada je izlazni napon fiksirana na nivou rez - ulaza OC napon ne mijenja. Na ovoj skali ne može biti veći od napona napajanja faze pojačala.

Većina kola za operativne pojačala se izračunava tako da je veličina manja od napona napajanja 2 V. Međutim, sve ovisi o tome što se koristi posebno pojačalo kola operativne pojačala. Isto postoji ograničenje na održivost trenutnog izvora na osnovu operativnih pojačala.

Pretpostavimo da postoje u izvornom plutajući teret neki pad napona. Ako je struja normalno pravac kretanja, može se naći čudno na prvi opterećenja. Na primjer, nekoliko perepolyusovannyh baterije. Ovaj dizajn se može koristiti za dobivanje istosmjerne struje punjenja.

neke mjere opreza

Jednostavna napon pojačala operativne pojačalo (spoj može biti izabran bilo koji) može biti doslovno "na kolena". Ali, to treba uzeti u obzir neke posebne funkcije. Budite sigurni kako bi bili sigurni da je kolo povratne informacije u negativnom. Ona također kaže da je neprihvatljivo da zbuni neinvertujući i inverting ulaza na pojačalu. Osim toga, mora postojati povratne lanac za DC. U suprotnom, op amp će početi da se brzo kreće u režimu zasićenja.

Većina operativnih ulaznog pojačala diferencijal napon je vrlo mali u vrijednosti. Maksimalna razlika između noninverting i invertujući ulaza može se ograničiti na vrijednost od 5 V u bilo koje povezuju izvor napajanja. Ako zanemarimo ovaj termin, će biti na ulazu u prilično velike vrijednosti struja koje će dovesti do toga da sve karakteristike kruga će se pogoršati.

Najgora stvar u ovom - fizičkog uništenja operativne pojačala. Kao rezultat toga, prestane da radi spoja pojačala op amp u potpunosti.

Imati na umu

I, naravno, moramo da razgovaramo o pravila koja treba slijediti kako bi se osigurala stabilan i dugotrajan rad operativnih pojačala.

Ono što je najvažnije - DU ima vrlo visokog napona dobitak. A ako je napon između ulaza promijeniti dijele millivolti, izlazni njegove vrijednosti može bitno promijeniti. Stoga je važno znati: od izlaza op-amp pokušava da traži kako bi se osiguralo da je napon razlika između ulaza je bio blizu (idealno jednak) nuli.

Drugo pravilo - potrošnja struje operativne pojačalo je vrlo mala, doslovno nanoamps. Ako je ulaz postavljen na tranzistora sa efektom polja, procjenjuje se pA. Može se zaključiti da se unosi ne troše struje, bez obzira na ono što se koristi kolo operativne pojačalo - princip rada ostaje isti.

Ali ne mislim da je OU je stvarno stalno mijenja ulaznog napona. Fizički, ova vježba je gotovo nemoguće, jer ne bi bilo u skladu sa drugo pravilo. S obzirom na procjenu operativne pojačalo ide svih inputa. Sa povratnom vanjskog kruga komunikacija se prenosi na ulazni napon od izlaza. Rezultat - između ulaza operativne pojačalo je napon razlika nula.

povratne koncept

To je čest pojam, a to se već koristi u širem smislu na svim poljima tehnologije. U svakom sistem kontrole ima povratnu spregu koja uspoređuje izlazni signal i vrijednost set (reference). Ovisno o tome što je trenutna vrednost - postoji korekcija u pravom smjeru. Pri čemu sistem kontrole može biti bilo šta, čak i automobil koji putuje na putu.

Vozač pritisne na kočnicu, a povratne informacije je - početak usporavanja. Po analogiji s takvom jednostavnom primjeru, možemo bolje razumjeti povratne informacije u elektronskih kola. A negativne povratne informacije - ako pritiskom na papučicu kočnice automobil ubrzava.

Povratne informacije elektronika je proces u kojem prijenos nastaje od izlaza na ulaz signala. Tako postoji i poravnaju na ulazni signal. S jedne strane, nije baš pametno ideja, možda, u stvari, izgleda izvana, koji uvelike smanjiti dobit. Takva mišljenja, usput, osnivači dobili u razvoju elektronike povratne informacije. Ali je potrebno da shvate detaljnije njegov utjecaj na operativnu pojačala u - uzeti u obzir praktične kola. I postaje jasno da je to istina i blago smanjuje dobit, ali vam omogućava da se poboljša nekoliko druge opcije:

1. Smooth frekvencijski odziv (što je dovelo do njihove je potrebno).
2. To omogućava da se predvidi ponašanje pojačala.
3. Sposoban da eliminiše nelinearnosti i signal izobličenja.

Što više povratnih informacija (govorimo o negativnom), manje utjecaja na performanse pojačalo sa otvorenim OS. Rezultat - sve njegove parametre zavisi samo šta svojstva spoja.

To je vrijedno obratiti pažnju na činjenicu da sve operativne pojačala radi u režimu sa veoma dubokim povratne informacije. A napon dobitak (open loop) može doći čak i nekoliko milijuna. Stoga, spoj pojačala je operativni pojačalo je izuzetno zahtjevan o usklađenosti svih parametara napajanja i ulazni nivo signala.