Amplificatore operattivu: diagrammi di filatu, principiu di operazione. Circuit di amplificatore per un amplificatore operatore di un amplificatore non inversore. U circuitu di l'amplificatore di una tensione di un coru direttu à l'amplificatore operatore

L'articulu cuncepisce u circuleghju standardizatu standard in l'amplificatore operatore, è ancu esempi di parechji modi di operazione di questu apparatu. A ora, nisun dispositu di cuntrollu pò fà senza l'utilizazione di amplificatori operativi. Eccu sò dispunibuli veramente universale chì permettenu di vede parechje funziunalità cun un signalu. Dà cumu travagliu è ciò chì hà specificamente permette di fà stu apparecchiu, vi scuprerete più tardi.

Inverazione d'amplifiers

U circudu di l'amplificadori invirtiore in l'op amp è assai simplice, pudete vede in l'imagine. Hè basatu annantu à l'amplificatore operatore (i schemi di inclusi sò discututi in questu articulu). Inoltre, quì:

1. In a resistenza R1 voltaica hè presente, in u so valore hè u listessu.
2. A resistenza R2 hà ancu una volta di vitaje - hè a listessa cosa da u tensu di valdi .

In questu casu, a rapportu di u viaghju di a risorsa à a resistenza R2 hè uguali à a rapportu di a tensione d'ingrannu à R1, ma torna à quì da u segnu. Sapendu a resistenza è a tensione, pudete calculà a guadagnà. Per fà questu, hè necessariu di dividinu u vitu livellu in un input voltage. À u stessu tempu, l' amplificatore operatore (i so circuiti di cunversione pò esse qualche) pò avè a listessa accetta regardlesse di u tipu.

Cumpagnia

Avemu bisognu di analizà in più dettu un puntu chjaru - u travagliu di feedback. Semu chì ci hè qualchì volta à l'input. Per simplicità di calculi, pigghianu u so valore ugualu à 1 V. Avemu averemu ancu chì R1 = 10 kΩ, R2 = 100 kOm.

E ora pensemu chì a ghjuridizione imprevisa hà sviluppatu, perchè a quali a tensione hè stata fatta à 0 V in a pruduzzioni di a cascata. Dopu vede una figura interessanti: duie resistenzi començanu a travaglià in parechji, inseme creanu un divider di tensione. À u prugramma di a cascata intruduce, hè mantinutu à u livellu di 0.91 V. In questu casu, l'op-amp permette di corriggerà l'errore à l'inserzii, è à a risata hè una diminuzione in a tensione. Per quessa, hè assai simplice per disignà un circuitu cù amplificatori operativi chì implements a funzione d'un amplificatore di signale da un sensor, per esempiu.

U cambiamentu duverà continuu finu à u stessu tempu finu à chì u valore stabilitariu di 10 V hè stabilitu in a prughjezzione. Hè in questu mumentu chì i pussibilità à l'inserzi di l'amplificatore operatore serà uguali. E serà micca u listessu di u potenziale di a terra. In ogni modu, se a tension cuntenuta à diminuisce nantu à a pruduzzioni di u dispusitivu, è serà micca menu di -10 V, u putenziu à l'ingaghjamentu serà più bassu di quellu di u pianu. A cunsiguenza di questu hè chì a volta hè di crescita in a pruduzzioni.

Hè un circuitu hè un grandu inconveniente - a impedanza di ingranza hè moltu chjachjata, spezia di amplificatori cun un grandi valore di a vittura, in casu chì u ciclu di a retroazione hè chjusa. È a struttura struttura più di tutta di sti disuninzii.

Non amplificatore non

A figura si mostra u circuleghja di l'amplificatore non inversore nantu à l'amplificatore operatore. Dopu d'analiscia, pudemu sculacciate parechje cunclusioni:

1. U valore di tensione UA hè uguali à a tensione di input.
2. A tensione UA, chì hè ugguali à a ratio di u pruduttu di a vultazione di u risu è R1 à a summa di e resistenza R1 è R2, hè eliminata da u divisore.
3. In u casu quandu UA hè uguali in valore à a tensione di input, a lucazione hè ugguali à a ratio di u viaghju di uputu à a tensione d'entrata (o hè pussibule aghjà unità à a rapportu di resistenza R2 è R1).

Stu disignu hè chjamatu un amplificatore nonvertitu, hà una impedanza di prucessu infinitu. Per esempiu, per l'amplificatori operativi 411 serie, u so valore hè 1012 Ohm, minimu. E per amplificatori operativi in transistorsi di semicutturi bipolar, per regula, più di 108 Ohm. Ma a impedenza di u risorsa di a cascata, in u schema cunzidiratu chì hè cunsideratu, hè assai chjucu - a frazzioni di l'ohm. E questu si deve esse attu in u calculu di i circuiti nantu à amplificatori operativi.

AC Circuit Amplifier

I dui circuiti cunzidieti in l'articulu un travagliu precedente nantu à currente diretta. Ma se l' attuali di l' alternante cumporta com'è una cunnessione entre a fonte di u signalatu è l'amplificatore , serà necessariu di furnisce a terra per a currente à l'ingaghjamentu di u dispositivu. È avete bisognu à fighjà attentu à u fattu chì u valore currittamentu hè assai enormtu.

In casu chì l'amplificazione di signalazioni AC si trova, hè necessariu di riduce u guvernu di u sinjal constant à a unità. Questu hè particularmente cusì ghjustu per i casi induve a plusurte voltage hè assai altu. A causa di st'omu, hè pussibule per rinfurzà l'effettu di l'estressione di cisellu, chì hè appiicatu à l'entrée du device.

U sicondu esempiu di un circuitu per u travagliu cù una tensione alterna

In questu circuitu, à livellu di -3 dB, pudete vede una freccia matching 17 Hz. Hè una impedanza di capacitanti di 2 kilo. Per quessa, u capacitore hà da esse abbastanza grande.

Per fà custruisce un amplificador AC, hè necessariu d'utilizà un tipu di circuleghja non inversa nantu à l'amplificatori operativi. È avissi duvutu un ingrannu di tensione suficientemente grande. Ma u capacitore pò esse troppu grande, cusì hè megliu per esempiu di usà. Hè veru, hè necessariu di scelta di modu cusì u crescente di u cresce, equitatu à zero in valore. E pudete applicà un divisore in forma di T è aumentate a resistenza di e dui resistenzi in u circuitu.

Qualessu esse preferitu à utilizà

A maiò parte di i desarrollatori facenu a so preferenza à amplifiers non-inversianti, perchè anu una impedanza assai alta à l'input. I schezi negligênzii di u modu invirtitu sò abbandunati. Ma l'ultimu hè una grandi vantaghju - ùn hè micca esistenti à l'amplificatore operatore stessu, chì hè u "coru".

In più, e caratteristiche, in fattu, hè megliu. E cù l'aiutu di una basa imaginariu, pudete combine tutti i signali senza sforzu speciale, è ùn anu micca esse influene in l'altru. Pò esse adupratu in i disegni è u circuitu di l'amplificatore di correnti diretta nantu à l'amplificatore operatore. Tuttu u depende di i bisogni.

È l'ultimu questu hè u casu, se u circuitu tutale, cunzidiratu adupratu, hè cunnessu cù u stabile stabile di un altru amplificatore operatore. In questu casu, u valore di l'impedanza à l'ingaghjate micca ghjucanu un rolu impurtante - almenu 1 kOhm, almenu 10, anchi l'infinitu. In questu casu, u primu stadiu sempre funziona a so funzione cù u rispettu à a prussima.

Circuitutu Repeater

Un ripetuttante opera nantu à un amplificatore operatore sìmulu à un emissariu custruitu nantu à un transistor bipolar. E funziona funzioni simili. In fattu, hè un amplificatore non inversore, in quale a resistenza di a prima resistenza hè infinitu larga, mentre chì a second resistenza hè cero. A guadagnà hè unità.

Ci hè un tipu speziale di amplificatori operativi chì sò usati in tecnulugia solu per i circuiti ripetituri. Hè caratteristiche assai megliu - per regula, questu hè alta velocità. Comu esempiu, pudemu mencionà cum'è amplifiers operativi cum'è OPA633, LM310, TL068. L'ultima hè un corpu, cum'è un transistor, è ancu trè termali. Moltu spessu, tali amplifiers sò chjamati solu pulitichi. U fattu hè chì anu pussidianu e proprietà di un insulator (impedance di ingranza assai à u prucessu assai ridottu). Circundente da questu principiu, u circuleghja di l'amplificatore currente nantu à l'amplificatori operatore hè ancu custruitu.

Modu attivu di operazione

In fattu, questu hè un modu di operazione in quale e cose da l'ingaghjate è l'inputs di l'amplificatore operatore ùn sò micca sopranimamente. Se un signalu assai grande hè appiicatu à l'input di u circuitu, da quì à a pruduzzione cume solu fà cumincià à chjattà secondu u livellu di u colector o emitter. Ma quandu u voltage di a viaghju hè stallatu à u puntu di cutoff - à l'ingaghjamenti di l'op-amp, a volta ùn cambia micca. In questu casu, u span ùn pò micca esse più grande ca u supply voltage da l'etapa d'amplifiers.

A maiò parte di i circuiti nantu à l'amplificatori operativi sò calculati in tale manera chì questa freccia hè menu di a supply voltage per 2 V. Ma ogni cosa dipende chì u circhificatu d'amplificatore particulare hè utilizatu à l'amplificatore operatore. Ci hè ancu una limitazione nantu à l'stabbilità di una fonti attuale basatu annantu à un amplificatore operatore.

Eppo supponi chì ci hè una gota à a tensión in una fonte cù una carattere flottante. Se l'oghje hè una direzzione nurmale di u moociu, pudete meetttu una strana carica à prima glanza. Per esempiu, parechji batarii polarizati. Un tali designu pò esse usatu per ottene una cundizzioni diretta.

Certi precautions

Un amplificatore di tensione simplici nantu à l'amplificatore operatore (u circuitu pò esse elettu nuddu) pò esse fatte literale "nantu à u ghjinochju". Ma avete bisognu di piglià qualcuni funziunalità. Hè necessariu per assicurà chì u feedback in u schema hè negativu. Questu significa ancu chì hè inaccettavule per confusà l'inseriti è l'invirtituri di l'amplificatore. Inoltre, ùn deve esse un ciclu di dati per u corpu direttu. Inutile, l'amplificatore operatore pruscelerà rapidamente à u modu di saturazione.

In a maiò parte di l'amplificatori operativi, a tensione di differenzali di ingranza hè assai valore. In questu casu, a diferenza massima entre l'inseriti è l'invirtitu ùn pò esse limitata à un valore di 5 V per una cuncessione d'energia. In casu di sta cunnizzioni hè ignurata, abbastanza grandi valutà di i currenti apparentanu à l'inturnu, chì guverta secondu u fattu chì tutti i caratteristiche di u circudu hà da calà.

A cosa più terribili in questu hè a destruzzione fisica di l'amplificatore operatore stessu. In u risultatu, u circuleghju d'amplifiers in l'amplificatore operatore ùn cessà di travaglià cumplessu.

Cunsigliate

E, sicuru, avemu bisognu di parlà di e reguli chì vale a vedà per esse l'operazione stabile è durabile di l'amplificatore operatore.

A più impurtante, l'op amp possedite una prima volta alta. E se a volta entre l'inputs cancianu à una frazzioni di millivolti, a pruvenzione puderia cambià significativamente à u sviluppu. Hè per quessa, hè impurtante di sapè chì, in l'amplificatore operatore, a sera di pruvucarii pruvucà per assicurà chì trà e entrata a diferenza di volta hè vicinu (ideale uguali) à cero.

A seconda regula hè chì u cunservazione attuale da u amplificatori operatore hè chjucu pocu, littaralmenti nanoamperi. Se l'inputs sò transistorsi di field-effect, hè calculatu da pioamperes. Hè perchè cunclusu chì l'inputs ùn consumenu micca oghje, ùn importa ciò chì l'amplificatori operatore si usa, u circuitu - u principiu di a funzione hè a stessa.

Ma ùn pensate micca chì l'Op-Amps veramente mudifica constantemente l'inseriti à l'entrée. Fiscale, questu hè casi impussibili, postu chì ùn esiste micca nisuna correspondenza cù a seconda regula. A causa di l'amplificatore operatore, hè evaluatu u statu di tutte l'inputa. Per mezu di u circuitu di a cunnessione ruteversa, a volta hè trasferitu à l'entrée da u risultatu. U risultatu hè chì trà e entrata di l'amplificatore operatore a diferenza di volta hè à u livellu cero.

U cuncettu di feedback

Questa hè una nuzione cumuni, è ghjera stata applicata in un sensu largu in tutti l'arghjetta di a tecnulugia. In ogni sistema di cuntrollu, ci hè un feedback chì compara u signalu di uputtu è u valore speċificatu (referenza). Sicondu u valore hè corrente - hè un aghjurnu in a direzione ghjusta. U sistema di cuntrollu pò esse qualcosa, ancu un vittura chì viaghja à a strada.

U cuntrollu presse nantu à i frenze, è a risultazione quì hè u principiu di a vilucità. Per analogie cun un esemplariu simplice, pudete megliu capiscenu a retroazione à i circuiti elettroni. U rispunsu negativu hè se u caraghju s'accelera quandu u pedalì brake era depressu.

In l'elettronica, u rispunsenu hè u prucessu durante u quali u signal hè transmititu da l'input à l'input. In questu casu, u signal à l'input hè annullatu. Per una banda, ùn hè micca una idea sensible, perchè pare pare da u partitu chì u factor d'acquistu disminuirà significativamente. Stu risposti, da a strada, hè stata rifiuta da i fundatorii di u sviluppu di feedback in l'elettronica. Ma vale digià à esaminà in più dettu u so effettue nantu à l'amplificatori operativi - scemi pratichi per cunzidira. È diventemu chjaru chì si veramente diminuite ridere u guidendu, ma permette à un'urilità à migliurà l'altri paràmetri:

1. Puderete e caratteristiche di freccia (i conduce à u dumanu).
2. Pè permette di predichju u cumpurtamentu di l'amplificatore.
3. Pò esse eliminati a nonlinearità è a distorsioni di u signale.

Più u più profunnu u feedback (hè quantu à u negativu), a minaccia hè influinzata supra l'amplificatore di a carateristica cù u sistema operatò. U risultatu - tutti i paràmetri dipendenu solu da quali pruprietà u circuitu hà.

Hè devi esse nutatu chì tutti l'amplifiers operativi operanu in una manera cun rispunsu assai prufunditu. Un fattore d'averimentu di tensione (cù u so loop open) pò ancu alcuni ancu uni pochi di milioni. Per quessa, u circuleghju d'amplifiersu in l'amplificatore operatore hè assai esigenti di observà tutti i paràmetri per u putere è u livellu di u sinjalu di l'input.