The op-amp: jinis circuit, prinsip operasi. Amplifier circuit dina panguat operasional non-inverting. Skéma dc tegangan panguat panguat operasional

artikel nu bakal dianggap baku panguat circuit mangrupakeun hiji panguat operasional, sarta mangrupakeun conto modus béda operasi sahiji alat ieu. Pikeun tanggal, taya nu Unit kontrol moal bisa ngalakukeun tanpa pamakéan amplifier operasional. Ieu parabot sabenerna serbaguna nu ngidinan Anjeun pikeun nedunan rupa fungsi kalawan sinyal. Ngeunaan kumaha gawéna sarta naon kahayang ngamungkinkeun nyieun alat ieu Anjeun tur nalungtik kana.

inverting panguat

Nyetir inverting panguat op-amp nyaéta cukup basajan, anjeun tiasa ningali deui dina gambar. Dina inti na mangrupa panguat operasional (sambungan tipe éta dianggap artikel ieu). Sajaba ti éta, di dieu:

1. The résistor R1 a nurunna tegangan hadir dina nilai nu éta sarua input.
2. Dina résistor nu R2 ogé ngabogaan nurunna tegangan - eta sarua output.

Dina hal ieu rasio tegangan kaluaran tina nilai lalawanan R2 nya di input nu aya kaitannana ka R1, tapi balik di tanda. Nyaho tegangan jeung lalawanan nilai bisa diitung gain. Jang ngalampahkeun ieu, ditilik tegangan kaluaran jeung tegangan input. Dina ieu panguat operasional (ngaganti circuit eta bisa ngagaduhan) bisa boga gain sarua henteu paduli tipe.

Proyék eupan balik

eupan balik proyék - kiwari salah sahiji titik krusial anjeun kedah ngartos dina leuwih jéntré. Anggap, dina lawang aya tegangan tangtu. Pikeun kesederhanaan, itungan baris nyandak nilai 1 V. Nganggap ogé yén R1 = 10k, R2 = 100 ohm.

Ayeuna tempo jumlah nu aya sabagian kaayaan aral, kusabab nu tegangan tahap kaluaran geus disetel ka 0 V. salajengna, aya hiji pola metot - dua resistances mimiti damel di pasang bareng maranéhna nyieun ti divider tegangan. Dina kaluaran panggung inverting dijaga di 0,91 V. Hal ieu ngamungkinkeun OS mun ngalereskeun inputs mismatch, sarta ngurangan tegangan kaluaran lumangsung. Ku alatan éta, hiji diagram design pisan basajan tina amplifier operasional, hiji panguat sinyal nu nyadar fungsi sénsor, contona.

Jeung robah ieu bakal neruskeun ka pisan pori, salami diatur dina nilai kaluaran stabil ngandung di 10 V. Ieu di momen ieu di inputs tina potentials panguat operasional anu sarua. Jeung maranéhna bakal sarua jeung poténsi taneuh. Di sisi séjén, lamun tegangan kaluaran alat bakal neruskeun ngurangan, sarta eta bakal kirang ti -10 V dina potensi input janten handap tinimbang nu taneuh. Konsekuensi - tegangan kaluaran dimimitian nambahan.

Dina skéma kitu boga disadvantage a - nu impedansi asupan pisan leutik, utamana dina amplifier ku nilai tinggi uji gain tegangan, lamun loop eupan balik geus ditutup. A desain, dibahas hareup, dicabut sadaya shortcomings ieu.

The non-inverting panguat

angka nembongkeun diagram of a panguat non-inverting mangrupa panguat operasional. Saatos analisa eta, urang bisa narik sababaraha conclusions:

1. nilai tegangan UA sarua input.
2. Kalawan divider kaluar tegangan UA, nu babandingan tegangan kaluaran usaha kana jumlah R1 na R1 na R2 resistances.
3. Dina kasus dimana nilai UA sarua jeung tegangan input, gain nya babandingan tegangan output keur input (atawa mungkin jadi relatif ka resistances R2 na R1 nambahkeun Unit).

Struktur ieu disebut panguat non-inverting, mibanda impedansi asupan ampir taya wates. Contona, mun amplifier operasional 411 runtuyan nilaina - 1012, sahenteuna. Jeung amplifier operasional maké bipolar transistor semikonduktor, biasana dina kaleuwihan 108 ohm. Na didieu teh impedansi kaluaran cascade, sakumaha ogé dina skéma saméméhna dibahas pisan leutik - dibagikeun ohm. Sarta eta perlu dicokot kana akun nalika itungan anu dipigawé sirkuit jeung amplifier operasional.

panguat skéma AC

Duanana schemes dibahas dina artikel anu saacanna ngajalankeun on ayeuna langsung. Tapi lamun hiji kualitas komunikasi sahiji sumber sinyal asupan jeung panguat fungsi alik ayeuna anu bakal nyadiakeun taneuh keur ayeuna di input. Anjeun kedah nengetan kanyataan yen nilai ayeuna pisan leutik di ukuranana.

Dina kasus dimana aya hiji AC strengthening sinyal perlu ngurangan gain kana kahijian DC sinyal. Ieu hususna leres dina kasus dimana gain tegangan anu kacida gedena. Ngaliwatan ieu kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun nyata ngurangan pangaruh stress geser, nu geus dibikeun ka alat input.

Hiji conto kadua mangrupa circuit pikeun operasi kalawan tegangan robah

Dina skéma ieu, di -3 dB bisa ditempo 17Hz frékuénsi garis. Nembongan tina impedansi of kapasitor dina dua kilo. Ku alatan éta, kapasitor kudu cukup badag.

Pikeun ngawangun kakuatan AC, Anjeun kudu ngagunakeun non-inverting tipe sirkuit jeung amplifier operasional. Sarta anjeunna kudu boga gain tegangan cukup badag. Tapi di dieu Kang kapasitor bisa badag teuing, tah eta anu pangalusna pikeun ngeureunkeun ngagunakeun eta. Leres, perlu milih stress geser katuhu, equating ka nilai nol. Jeung kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngagunakeun divider T ngawangun jeung ningkatkeun nilai lalawanan tina duanana resistors dina sirkuit.

skéma nu leuwih hade migunakeun

Paling pamekar masihan leuwih sering dipake tinimbang maranéhna pikeun amplifier non-inverting, sabab boga impedansi pisan tinggi di input. Sarta schemes ngalalaworakeun tipe inverting. Tapi dina panungtungan aya hiji kaunggulan badag - teu paling nuntut of panguat operasional, nu "jantung" na.

Sajaba ti éta, ciri, kanyataanna, anjeunna téh leuwih hadé. Sarta kalayan bantuan mangrupa taneuh imajinér bisa ngagabungkeun sakabeh sinyal gampang, sarta maranéhna moal boga silih sababaraha pangaruh. Ieu bisa dipaké dina struktur sarta DC panguat circuit pikeun panguat operasional. Eta sadayana gumantung kana kabutuhan Anjeun.

Jeung nu panganyarna - bisi sakabéh skéma, dibahas di dieu, nyambung ka hiji kaluaran stabil tina panguat operasional lianna. Dina hal ieu, anu impedansi of input teu penting - sahanteuna 1 kW, sanajan 10, najan takterhingga. Dina hal ieu, panggung mimiti salawasna ngagaduhan tujuanana dina hubungan ka hareup.

nyetir repeater

panguat Powered follower operasional sarupa jeung emitter diwangun dina transistor bipolar. Tur ngalakukeun fungsi sarupa. Malah, nyaéta panguat non-inverting, nu di résistor kahiji nyaeta infinitely badag, sarta kadua nyaeta nol. Dina hal ieu gain nya kahijian.

Aya jenis husus tina amplifier operasional nu dipaké dina téknik hijina pikeun circuitry repeater. Aranjeunna mibanda kinerja leuwih hadé - biasana laju tinggi. Salaku conto, saperti amplifier OPA633 operasional, LM310, TL068. Kiwari dimungkinkeun boga awak kawas transistor a, kitu ogé tilu conclusions. Mindeng pisan, amplifier ieu anu dimaksud saukur jadi buffers. Kanyataan yén maranéhanana miboga sipat insulator (impedansi asupan pisan tinggi na kaluaran pisan low). Ngeunaan diwangun dina prinsip ieu, sarta panguat circuit ayeuna mangrupa panguat operasional.

modeu aktip

Malah, mangrupakeun mode sapertos nu ti outputs na inputs tina panguat operasional teu overloaded. Lamun circuit input suplai sinyal anu kacida gedéna di output eta ngan mimiti motong tingkat collector atawa tegangan emitter. Tapi nalika tegangan kaluaran anu dibereskeun dina tingkat cut dina - tegangan inputs OC teu robah. Dina skala ieu moal bisa leuwih gede ti tegangan supply panggung panguat.

Paling sirkuit keur amplifier operasional diitung misalna yén gedena nyaeta kirang ti tegangan suplai ieu 2 V. Sanajan kitu, eta sadayana gumantung kana naon anu dipaké husus panguat panguat operasional circuit. Sami aya hiji watesan dina kelestarian sahiji sumber ayeuna dina dasar nu panguat operasional.

Anggap aya dina sumber floating beban sababaraha nurunna tegangan. Lamun ayeuna geus arah normal tina perjalanan, bisa kapanggih aneh dina beban munggaran. Contona, sababaraha accu perepolyusovannyh. Desain ieu bisa dipaké pikeun ménta hiji muatan ayeuna langsung.

sababaraha precautions

Basajan panguat tegangan panguat operasional (circuit bisa jadi dipilih sagala) bisa dijieun sacara harfiah "dina dengkul-Na". Tapi perlu tumut kana akun sababaraha fitur husus. Pastikeun pikeun mastikeun yén circuit eupan balik di négatip. Ogé nyebutkeun yén éta téh unacceptable keur galau non-inverting na inverting inputs of panguat. Sajaba ti éta, kedah aya ranté eupan balik pikeun DC. Disebutkeun, op amp bakal mimiti mindahkeun gancang dina modeu jenuh.

Kalolobaan panguat input tegangan diferensial operasional pisan leutik di nilai. Beda maksimum antara noninverting na inverting inputs bisa jadi diwatesan ka nilai 5 V iraha wae kumaha nyambungkeun sumber kakuatan. Mun urang maranéh ngalalaworakeun kana istilah ieu, bakal di lawang ka nilai rada badag tina arus anu bakal ngakibatkeun kanyataan yén sagala ciri sirkuit bakal deteriorate.

Hal awon dina ieu - karuksakan fisik tina panguat operasional. Hasilna, eta eureun digawé panguat circuit op amp lengkep.

Terus di pikiran

Jeung, tangtu kami kudu ngobrol ngeunaan aturan nu kudu dituturkeun pikeun mastikeun operasi stabil sarta lila-abadi ti panguat operasional.

Paling importantly - DU ngabogaan gain tegangan pohara luhur. Tur upami tegangan antara inputs ngarobah babagi millivolts, kaluaran nilaina bisa ngarobah nyata. Éta kituna penting pikeun nyaho: ti kaluaran op-amp téh rék neangan pikeun mastikeun yén bédana tegangan antara inputs éta nutup (ideally sarua) jeung nol.

Aturan kadua - konsumsi ayeuna tina panguat operasional pisan leutik, hartina nanoamps. Mun input disetel ka sawah-éfék transistor, eta diperkirakeun Pa. Bisa disimpulkan yén inputs teu meakeun kiwari, euweuh urusan naon anu dipaké panguat operasional circuit - prinsip operasi tetep sarua.

Tapi ulah nganggap yén Ngeun estu terus robah tina tegangan input. Fisik, latihan ieu ampir teu mungkin, saprak aya bakal patuh kana aturan kadua. Alatan éta assessment panguat bade operasional sadaya inputs. Kalawan eupan balik ngeunaan sirkuit komunikasi éksternal anu dikirimkeun ka tegangan input ti output. hasilna - antara inputs tina panguat operasional teh bédana tegangan nol.

konsep eupan balik

Ieu mangrupakeun Pamanggih umum, sarta eta geus dipake dina rasa lega dina sagala widang téhnologi. Dina sagala sistim kontrol ngabogaan loop eupan balik nu compares sinyal kaluaran jeung nilai set (rujukan). Gumantung kana naon nu nilai ayeuna - aya koreksi tujuan nu moal méncog. Wherein sistem kontrol bisa nanaon, malah mobil nu ngumbara di jalan.

supir tekenan sababaraha on marake, sarta eupan balik teh nyaeta - awal deceleration nu. Ku analogi sareng sapertos conto basajan, urang hadé bisa neuleuman eupan balik di sirkuit éléktronik. Hiji eupan balik négatip - eta lamun lamun mencét pedal marake mobil accelerates.

The eupan balik éléktronika teh proses salila transmisi lumangsung ti kaluaran jeung sinyal asupan. Kituna aya ogé settle dina sinyal asupan. Di hiji sisi, teu gagasan pisan wijaksana, éta bisa kanyataanna sigana ti luar, anu greatly ngurangan gain. ulasan misalna, ku cara kitu, pendiri ditampi di eupan balik ngembangkeun éléktronika. Tapi perlu ngarti di leuwih jéntré di dampak na on amplifier operasional - mertimbangkeun sirkuit praktis. Tur janten jelas yén éta téh leres jeung rada ngurangan gain, tapi ngidinan Anjeun pikeun ningkatkeun sababaraha pilihan séjén:

1. Lemes nu réspon frékuénsi (ngarah kana perlu maranéhanana).
2. Hal ieu ngamungkinkeun keur prediksi paripolah panguat.
3. Mampuh ngaleungitkeun non-linearity jeung sinyal distorsi.

Beuki eupan balik (urang keur diajak ngobrol ngeunaan négatip), nu kirang pangaruh kana kinerja panguat kalawan OS muka. Hasilna - kabeh parameter na wungkul gumantung kana naon sipat circuit a.

Eta sia Mayar perhatian kanyataan yén sakabéh amplifier operasional operasi dina modeu kalayan eupan balik pisan jero. A gain tegangan (na buka-loop) bisa ngahontal malah sababaraha juta. Ku alatan éta, circuit panguat mangrupa panguat operasional ieu pisan nuntut dina minuhan sadaya parameter tina catu daya jeung tingkat sinyal asupan.