Op-amp: jenis litar, prinsip operasi. Litar penguat pada penguat kendalian bukan menyongsang. Skim dc voltan penguat penguat kendalian

Artikel ini akan dianggap sebagai standard litar penguat adalah penguat operasi, dan contoh-contoh mod pandangan yang operasi peranti ini. Setakat ini, tiada seorang pun daripada unit kawalan tidak boleh lakukan tanpa menggunakan penguat operasi. Ini adalah alat benar-benar serba yang membolehkan anda untuk melakukan pelbagai fungsi dengan isyarat. Tentang bagaimana ia berfungsi dan apa sebenarnya yang menjadikan ia mungkin untuk membuat peranti ini anda dan belajar.

penguat menyongsang

Memandu menyongsang penguat op-amp cukup mudah, anda boleh melihatnya dalam imej. Pada terasnya adalah penguat operasi (sambungan menaip ia dianggap dalam artikel ini). Di samping itu, di sini:

1. Perintang R1 penurunan voltan hadir pada nilai ia adalah sama seperti input.
2. Dalam perintang R2 juga mempunyai kejatuhan voltan - ia adalah sama seperti keluaran.

Dalam kes ini, nisbah voltan output daripada nilai rintangan R2 pada input berkenaan dengan R1, tetapi kembali pada tanda. Mengetahui nilai voltan dan rintangan boleh dikira keuntungan. Untuk melakukan ini, bahagikan voltan output untuk voltan input. Dalam ini penguat kendalian (pensuisan litar ia mungkin mempunyai apa-apa) mungkin mempunyai keuntungan yang sama tanpa mengira jenis.

Pekerjaan maklum balas

maklum balas pekerjaan - kini satu mata penting anda perlu memahami dengan lebih terperinci. Katakan, di pintu masuk terdapat ketegangan tertentu. Untuk memudahkan, pengiraan akan mengambil nilai 1 V. Andaikan juga bahawa R1 = 10K, R2 = 100 ohm.

Sekarang andaikan bahawa terdapat beberapa keadaan yang tidak dijangka, kerana yang voltan peringkat output telah ditetapkan kepada 0 V. Seterusnya, terdapat corak yang menarik - dua rintangan mula bekerja secara berpasangan, bersama-sama mereka buat daripada pembahagi voltan. Pada keluaran peringkat menyongsang dikekalkan pada 0.91 V. Ini membolehkan OS untuk menetapkan input tidak sepadan, dan pengurangan voltan output berlaku. Oleh itu, gambar rajah reka bentuk yang sangat mudah untuk penguat operasi, penguat isyarat yang menyedari fungsi sensor, sebagai contoh.

Dan perubahan ini akan terus liang sangat, selagi ditetapkan pada nilai output adalah stabil pada 10 V. Ia adalah pada masa ini di input daripada potensi penguat kendalian adalah sama. Dan mereka akan sama dengan potensi tanah. Sebaliknya, jika voltan keluaran peranti akan terus berkurangan, dan ia akan menjadi kurang daripada -10 V pada potensi input menjadi lebih rendah daripada tanah. Akibat - voltan output mula meningkat.

Dalam apa-apa skim yang mempunyai kelemahan - galangan masukan yang sangat kecil, terutama dalam penguat dengan nilai yang tinggi gandaan voltan, jika gelung maklum balas yang ditutup. Satu reka bentuk, dibincangkan depan, kehilangan semua kelemahan ini.

Bukan menyongsang-penguat

Rajah menunjukkan gambarajah penguat bukan menyongsang-menggunakan penguat kendalian. Selepas menganalisis, kita boleh menarik beberapa kesimpulan:

1. UA nilai voltan sama dengan input.
2. Dengan pembahagi off voltan UA, yang merupakan nisbah voltan output kerja kepada jumlah R1 dan R2 R1 dan rintangan.
3. Dalam kes di mana nilai UA adalah sama dengan voltan masukan, keuntungan adalah nisbah voltan output kepada input (atau ia berbanding dengan rintangan R2 dan R1 menambah unit).

struktur ini dipanggil penguat bukan menyongsang-, ia mempunyai galangan masukan yang hampir tidak terbatas. Sebagai contoh, untuk penguat operasi 411 siri nilai - 1012, sekurang-kurangnya. Dan untuk penguat operasi menggunakan transistor semikonduktor bipolar, biasanya melebihi 108 ohm. Dan di sini adalah galangan keluaran yang lata, serta dalam skim yang dibincangkan sebelum ini adalah sangat kecil - ohm saham. Dan ia perlu diambil kira semasa pengiraan dilakukan litar dengan penguat operasi.

Skim AC penguat

Kedua-dua skim yang dibincangkan dalam artikel sebelum ini dijalankan pada arus terus. Tetapi jika kualiti komunikasi daripada sumber isyarat input dan penguat menyajikan arus yang akan menyediakan tanah untuk arus pada input. Dan anda perlu memberi perhatian kepada fakta bahawa nilai semasa adalah amat kecil dalam saiz.

Dalam kes di mana terdapat AC mengukuhkan isyarat perlu untuk mengurangkan keuntungan kepada perpaduan DC isyarat. Hal ini terutama berlaku dalam kes-kes di mana gandaan voltan yang sangat besar. Melalui ini, ia adalah mungkin untuk mengurangkan pengaruh tegasan ricih, yang diberikan kepada peranti input.

Satu contoh yang kedua litar untuk operasi dengan voltan ulang alik

Dalam skim ini, di -3 dB boleh dilihat kekerapan talian 17Hz. Nyata daripada impedans kapasitor di dua kilo. Oleh itu, kapasitor mestilah cukup besar.

Untuk membina kuasa AC, anda perlu menggunakan litar jenis bukan menyongsang-dengan penguat operasi. Dan dia mesti mempunyai gandaan voltan yang cukup besar. Tetapi di sini adalah kapasitor boleh terlalu besar, jadi ia adalah yang terbaik untuk berhenti menggunakannya. Benar, ia adalah perlu untuk memilih tegasan ricih yang betul, menyamakan kepada nilai sifar. Dan ia adalah mungkin untuk menggunakan pembahagi berbentuk T dan meningkatkan nilai rintangan kedua-dua perintang dalam litar.

Mana skim adalah lebih baik untuk menggunakan

Kebanyakan pemaju memberi keutamaan kepada penguat bukan menyongsang-, kerana mereka mempunyai galangan yang tinggi pada masukan. Dan skim pengabaian jenis menyongsang. Tetapi akhirnya ada satu kelebihan yang besar - ia tidak adalah yang paling mencabar penguat kendalian, iaitu "hati" itu.

Di samping itu, ciri-ciri, sebenarnya, ia adalah lebih baik. Dan dengan bantuan seorang tanah khayalan boleh menggabungkan semua isyarat dengan mudah, dan mereka tidak akan mempunyai satu sama lain pengaruh. Ia boleh digunakan dalam struktur dan litar penguat DC dengan penguat kendalian. Ia semua bergantung kepada keperluan anda.

Dan yang paling baru-baru ini - dalam kes keseluruhan skim itu, yang dibincangkan di sini, disambungkan kepada output yang stabil penguat kendalian yang lain. Dalam kes ini, impedans input yang tidak penting - sekurang-kurangnya 1 kW, malah 10, walaupun infiniti. Dalam kes ini, peringkat pertama sentiasa menyajikan tujuannya berhubung dengan yang akan datang.

repeater memandu

pengikut berkuasa penguat kendalian sama dengan pemancar dibina di atas transistor bipolar. Dan menjalankan fungsi-fungsi yang serupa. Malah, ia adalah penguat bukan menyongsang-, yang pada perintang yang pertama adalah terlalu besar, dan yang kedua adalah sifar. Dalam kes ini keuntungan adalah perpaduan.

Terdapat jenis khas penguat operasi yang digunakan dalam teknik hanya untuk litar pengulang. Mereka mempunyai prestasi yang lebih baik - biasanya kelajuan yang tinggi. Sebagai contoh, seperti penguat OPA633 operasi, LM310, TL068. Yang terakhir ini mempunyai badan seperti transistor, serta tiga kesimpulan. Selalunya, penguat ini disebut hanya sebagai penampan. Hakikat bahawa mereka mempunyai ciri-ciri penebat (galangan masukan yang sangat tinggi dan output yang sangat rendah). Tentang dibina di atas prinsip ini, dan litar penguat semasa menggunakan penguat kendalian.

mod aktif

Malah, ia adalah satu mod di mana output dan input penguat operasi tidak terlebih beban. Jika litar input membekalkan isyarat yang sangat besar pada keluaran ia hanya bermula untuk mengurangkan tahap pemungut atau voltan pemancar. Tetapi apabila voltan output ditetapkan pada tahap memotong - voltan input OC tidak berubah. Pada skala ini tidak boleh lebih besar daripada voltan bekalan peringkat penguat.

Kebanyakan litar untuk penguat operasi dikira seperti yang magnitud kurang daripada voltan bekalan adalah 2 V. Walau bagaimanapun, ia bergantung kepada apa yang digunakan litar khusus penguat penguat kendalian. Yang sama terdapat had kepada kemampanan sumber semasa atas dasar penguat operasi.

Katakan terdapat dalam beban terapung sumber beberapa kejatuhan voltan. Jika semasa adalah arah yang normal perjalanan, boleh didapati pelik pada beban pertama. Sebagai contoh, beberapa bateri perepolyusovannyh. Reka bentuk ini boleh digunakan untuk mendapatkan caj arus terus.

beberapa langkah berjaga-jaga

Mudah voltan penguat penguat kendalian (litar boleh dipilih ada) boleh dibuat secara literal "pada lututnya." Tetapi ia perlu mengambil kira beberapa ciri-ciri khas. Pastikan anda memastikan bahawa litar maklum balas dalam negatif. Ia juga mengatakan bahawa ia tidak boleh diterima untuk mengelirukan bukan menyongsang dan menyongsang input penguat. Di samping itu, perlu ada rantaian maklum balas untuk DC. Jika tidak, penguat kendalian akan mula bergerak dengan cepat dalam mod tepu.

Kebanyakan input penguat voltan pengkamiran operasi adalah sangat kecil nilai. Perbezaan maksimum antara tak menyongsang dan menyongsang input mungkin terhad kepada nilai 5 V di mana-mana yang menghubungkan sumber kuasa. Jika kita mengabaikan istilah ini, akan berada di pintu masuk ke nilai yang agak besar arus yang akan membawa kepada hakikat bahawa semua ciri-ciri litar akan merosot.

Perkara yang paling teruk dalam ini - kemusnahan fizikal penguat operasi. Hasilnya, ia berhenti berfungsi litar penguat op amp sepenuhnya.

Perlu diingat

Dan, sudah tentu, kita perlu bercakap mengenai peraturan yang perlu diikuti untuk memastikan operasi yang stabil dan tahan lama penguat operasi.

Yang paling penting - DU mempunyai gandaan voltan yang sangat tinggi. Dan jika voltan di antara input berubah untuk berkongsi millivolts, output nilai boleh berubah dengan ketara. Oleh itu, adalah penting untuk mengetahui: dari output op-amp cuba berusaha untuk memastikan bahawa perbezaan voltan di antara input berdekatan (keutamaan yang sama) kepada sifar.

Peraturan kedua - penggunaan semasa penguat kendalian adalah sangat kecil, secara literal nanoamps. Jika input ditetapkan kepada transistor bidang-kesan, ia dianggarkan pA. Dapat disimpulkan bahawa input tidak mengambil semasa, tidak kira apa yang digunakan litar penguat kendalian - prinsip operasi tetap sama.

Tetapi jangan berfikir bahawa OU adalah benar-benar sentiasa berubah voltan input. Secara fizikal, latihan ini adalah hampir mustahil, kerana tidak akan mematuhi peraturan kedua. Oleh kerana penilaian penguat akan operasi semua input. Dengan maklum balas litar komunikasi luaran dihantar kepada voltan input daripada output. Hasilnya - antara input penguat kendalian adalah perbezaan voltan sifar.

konsep maklum balas

Ia adalah idea yang sama, dan ia telah digunakan dalam erti kata yang luas dalam semua bidang teknologi. Dalam mana-mana sistem kawalan mempunyai gelung maklum balas yang membandingkan isyarat output dan nilai yang ditetapkan (rujukan). Bergantung kepada apa yang nilai semasa - terdapat pembetulan ke arah yang betul. Mana sistem kawalan boleh menjadi apa-apa, walaupun kereta yang bergerak di jalan raya.

pemandu menekan brek, dan maklum balas adalah - permulaan gencatan. Sebagai perbandingan dengan contoh yang mudah, kita lebih memahami maklum balas dalam litar elektronik. A maklum balas negatif - jika apabila menekan pedal brek kereta memecut.

Maklum balas elektronik adalah proses di mana penghantaran berlaku dari output untuk isyarat input. Oleh itu terdapat juga menjelaskan kepada isyarat input. Dalam satu tangan, ia tidak adalah idea yang sangat masuk akal, ia mungkin sebenarnya kelihatan dari luar, yang mengurangkan keuntungan. ulasan itu, dengan cara itu, pengasas menerima maklum balas pembangunan elektronik. Tetapi ia adalah perlu untuk memahami dengan lebih terperinci dalam kesannya terhadap penguat operasi - mempertimbangkan litar praktikal. Dan ia menjadi jelas bahawa ia adalah benar dan sedikit mengurangkan keuntungan, tetapi membenarkan anda untuk meningkatkan beberapa pilihan yang lain:

1. Licin sambutan frekuensi (yang membawa kepada perlu mereka).
2. Ia membolehkan untuk meramalkan tingkah laku penguat.
3. Mampu untuk menghapuskan bukan kelinearan dan isyarat gangguan.

lebih banyak maklum balas yang (kita bercakap tentang negatif), pengaruh kurang pada prestasi penguat dengan OS terbuka. Keputusan - semua parameter hanya bergantung kepada apa yang sifat-sifat litar.

Ia adalah bernilai memberi perhatian kepada fakta bahawa semua penguat operasi beroperasi dalam mod yang dengan maklum balas yang sangat dalam. A gandaan voltan (gelung buka itu) boleh mencapai walaupun beberapa juta. Oleh itu, litar penguat menggunakan penguat kendalian adalah amat mencabar tentang pematuhan semua parameter bekalan kuasa dan tahap isyarat input.