ⅰ Úvod
Toto Video Vysvětluje, Pracovní Pravidla, Které jsou Vhodné pro Typy operačních Zesilovačů.
Katalog
ⅰ Úvod
1.1 Operační Zesilovač Symbol
1.2 Terminologie
ⅱ Příklady Analýz,
2.1 Příklad 1
2.2 Příklad 2
2.3 Příklad 3
■ Základní Typy Op Amp
ⅳ Zmatek mezi Op Zesilovače a Komparátory
1.,table level
↓
↓
grounding or stable level
↓
↓
grounding or stable level
1.,2 terminologie
↓
↓
grounding or stable level
↓
↓
grounding or stable level
1. Význam vstupního a invertního vstupu ve fázi.
1) když je inverzní napětí konstantní, výstupní průběh je stejný jako neinvertující.
2) když je napětí bez vertebru konstantní, výstupní průběh je opačný než invertující konec.
- Doporučená literatura: neinvertující a Invertující Zesilovače Základní Analýza
2. Zvětšení Op Amp je nekonečné (∞).
3., Napětí na invertujícím vstupu operačního zesilovače se vždy rovná napětí na neinvertujícím vstupu.
∵ Vin = Vp – Vn , Vout = A × Vin （: faktor zvětšení）
a ∵ A = ∞，Vin = Vout / A
∴ Vin => 0, Vp = Vn
4. Vstupní impedance op zesilovače je nekonečná, což znamená, že jeho vstupní proud je nulový.,
Obrázek 1. Zesilovací Obvod ( Vin=1V, Vout=-10V )
Když operační zesilovač, který je založen na ve fázi, napětí na invertující-fáze konec bude 0V a napětí na levé straně 100K rezistor bude 1V a 0V na pravé straně, s potenciální rozdíl, bude proud, který teče přes 100K odpor. Nicméně, protože vstupní impedance op zesilovače je nekonečná, téměř žádné proudové toky., Takže proud bude protékat 1000K odpor, pak napětí na 1000K rezistor je 10V, protože potenciální výstup je nižší než GND, takže výstup je -10V.
Obrázek 2. Zesilovací Obvod ( Vin=5V, Vout=-7V )
Když v-fáze operační zesilovač, který je připojen k napětí 3V, invertování napětí je také 3V. 2K odpor je 3V na levé straně a 5V na pravé straně. Vzhledem k potenciálnímu rozdílu je proud protékající rezistorem 2K., Vzhledem k tomu, že vstupní impedance op zesilovače je nekonečná,na něm není téměř žádný proud. Pak proud bude proudit přes 10K odpor a napětí na odpor 10K je 10V a napětí Vout na zem je Vout ⇒ A ⇒ B ⇒ GND, jak Vout = (-10V) + 3V = -7V.
ⅱ Příklady Analýzy
2.1 Příklad 1
Obrázek 3., Zesilovač Obvod,
Protože invertování fáze napětí je vždy rovna v-fázové napětí, Vout je také 0,1 V, protože operační zesilovač, který je nekonečný v vstupní impedance a výstupní impedance je téměř nulová.
2.2 Příklad 2
Obrázek 4. Obvod zesilovače ( Vp=0,1 V, Vo=10 V )
Podle základního principu, že napětí na invertující-fáze svorka je vždy rovna invertující terminálu. Když je napětí invertující fáze 0.,1V, a částečné napětí na 1K odpor je 0,1 V, napětí rozdělení na 100K rezistor bude 10V, takže výstupní napětí Vo je součtem dílčích napětí 100K a 1K rezistory, to je 10.1. V.
2.3 Příklad 3
Obrázek 5. Obvod zesilovače ( DC napájení: Vstup=24V, Výstup=0~15V )
DC napájení, jeho vstupní napětí je 24V. Po filtrovat podle C1, a regulována R1 a D2 (regulátory napětí), jeho napětí je regulováno na 2,5 V., Ve stejné době, 10K nastavitelný varistor připojen paralelně na obou koncích regulátor napětí, a nastavitelný rozsah: 0 ~ 2.5 V., Jak je znázorněno na obrázku, v-fáze svorka op zesilovač je připojen k vodovodnímu kohoutku posuvné varistor. Proto, kolísání napětí rozsah non-invertující terminálu je také 0V ~ 2.5 V, a invertování fáze konci operační zesilovač, který je připojen k R2 a R3 a napětí, změna rozsahu R3 je 0V ~ 2.5 V, pak napětí rozsah variace na R2 je 0V ~ 12.5 V, výstupní napětí je součtem napětí na R2 a R3, které je 0V~15V.,
ⅲ Základní Typy Op Amp
1. Universal om amp
je určen pro všeobecné použití. Hlavními rysy tohoto typu zařízení jsou nízká cena, široký sortiment výrobků a tak dále pro všeobecné použití. Příklady µA741 (single op amp), LM358 (dual op amp), LM324 (four op amps) a LF356 s FET jako vstupní fáze spadají do této kategorie. Jedná se o nejrozšířenější integrované operační zesilovače.
2., Vysoká odolnost om amp
vlastnosti tento integrovaný typ se, že diferenciální režim vstupní impedance je velmi vysoká, a vstupní klidový proud je velmi malý, obecně několik picoamperes do několika desítek picoamperes. Hlavním opatřením k dosažení těchto indikátorů je použití vysoké vstupní impedance FET a použití FET k vytvoření diferenciálního vstupu op zesilovače., Pomocí FET jako vstup, vstupní impedance je vysoká, a vstupní klidový proud je nízký, má také výhody vysoké rychlosti, široká pásma a nízkou hlučnost, ale vstupní ofsetové napětí je velký. Některá běžná integrovaná zařízení jsou LF355, LF347 a CA3130, CA3140 s vyšší vstupní impedancí.
3., Nízký teplotní drift op amp
automatické ovládání nástrojů, jako jsou přesné nástroje a slabý signál detekce, je třeba, aby posun napětí operačního zesilovače je malý a nemění se s teplotou, tak nízký teplotní drift op zesilovače jsou určeny pro tento účel. V současné době běžně používané operační zesilovače s nízkou teplotou drift s vysokou přesností zahrnují OP07, OP27, AD508 a zařízení s nízkým driftem stabilizované vrtulníkem ICL7650 složené z MOSFETu.
4., Vysokorychlostní om amp
V rychlých A/D a D/A převodníky a video zesilovače, míra konverze (také volal slew rate SR) integrovaný operační zesilovač musí být vysoké, a unity gain bandwidth BWG musí být dostatečně velké. Hlavními rysy jsou vysoká SR a široká Frekvenční odezva. Mezi běžné aplikace patří LM318, µA715 atd., s SR=50~70V/us, BWG>20MHz.
5., Nízkou spotřebu energie om amp
Protože největší výhodou elektronických integrace je komplexní obvody malé a lehké, a rozšíření působnosti přenosné nástroje a přístroje, je nutné použít operační zesilovač s nízkým napájecím napětím a nízkou spotřebou energie. Běžně používané tohoto typu jsou TL-022c, TL-060C atd. a jejich provozní napětí je ±2V ~ ±18V a spotřeba proudu je 50~250µa. V současné době některé produkty dosáhly úrovně spotřeby energie µW. Například napájení ICL7600 je 1.,5V a spotřeba energie je 10mW, navíc může být napájena jednou baterií.
6. Vysokonapěťový a vysokoproudý om zesilovač
výstupní napětí op zesilovače je primárně omezeno napájecím zdrojem. V konvenční operační zesilovač, maximální hodnota výstupního napětí je obecně jen několik desítek voltů, a výstupní proud je jen několik desítek miliampérů. Pro zvýšení výstupního napětí nebo výstupního proudu musí být na vnější stranu op zesilovače přidán pomocný obvod., Vysokonapěťové a vysokoproudé integrované operační zesilovače to dokážou bez dalšího obvodu. Například, D41 má napájecí napětí ±150V, a µA791 má výstupní proud 1A.
7. Programovatelné ovládání om amp
v procesu používání přístrojového vybavení se jedná o problém s rozsahem. Pro získání výstupního pevného napětí musí být změněn zesilovací faktor zesilovače op., Například, pokud má operační zesilovač zvětšení 10krát a vstupní signál je 1 mv, výstupní napětí je 10mv, když je vstupní napětí 0,1 mv, výstup je pouze 1mV. Aby bylo možné získat 10mV, musí být faktor zvětšení změněn na 100. Programovatelný řídicí operační zesilovač je generován k vyřešení tohoto problému. Například PGA103A, ovládáním úrovně kolíků pro změnu zvětšení.
ⅳ Zmatek mezi Op Zesilovače a Komparátory
1) základní koncept je stejný mezi srovnávací a op, amp.,
Vnitřní rozdíl: operační zesilovač je komplementární výstup, který může být na výstupu nezkreslený analogový signál. Obecně lze použít v uzavřené smyčce, otevřené smyčce nebo malém množství pozitivní zpětné vazby. Může být také použit jako komparátor, obvykle výstup OC (otevřený kolektor), který je vhodný pro vícenásobné paralelní připojení. Signál výstupního spínače vyžaduje pull – up rezistor a většina z nich se používá pro otevřenou smyčku. V některých případech je Hystereze vyžadována zavedením určité pozitivní zpětné vazby.,
výstup zesilovače má smyčku na vstupu, to znamená, že existuje zpětná vazba, je to uzavřená smyčka, může to být odpor nebo kondenzátor. V závislosti na vstupu se posuzuje, zda se jedná o pozitivní zpětnou vazbu nebo negativní zpětnou vazbu. Připojení konce ve fázi je pozitivní zpětná vazba a zpětný terminál je negativní zpětná vazba. Kromě toho, zavedení pozitivní zpětné vazby, systém může oscilovat, a pokud je správně přidán, bude generována Hystereze (návratový rozdíl). Zesilovače tedy obvykle zavádějí negativní zpětnou vazbu, aby získaly pevné zvětšení.,
koncept smyčky: detekce signálu-standardní srovnání-řídí parametr vstupního signálu na standard. Jedná se o systém uzavřené smyčky a je to systém negativní zpětné vazby ( vstupní parametry jsou stabilní).
2) zesilovač se používá k zesílení malých signálů a důraz je kladen na proporcionální zesílení. Naproti tomu komparátor se používá k porovnání rozdílu vstupního napětí mezi kladnými a zápornými vstupy, pokud rozdíl splňuje určité požadavky, výstupní stav se okamžitě změní., Jeho důležitými parametry jsou také převážně o soustružení vlastnosti nebo můžeme pochopit, že komparátor je přechodná obvod formy, vyznačující se tím, analogový obvod a představovat digitální signál na vstupu a výstupu.
3) komparátor je druh operačního zesilovače bez zpětné vazby (pozitivní zpětná vazba nebo negativní zpětná vazba)., Když pozitivní vstup je větší než negativní vstup, výstup je nekonečný; když pozitivní vstup je méně než negativní vstup, výstup je nekonečně malý, to znamená, že výstup operačního zesilovače se vypočítá podle zpětné vazby. Stručně řečeno, neexistuje žádný zásadní rozdíl mezi těmito dvěma.
4) komparátory se obvykle vyrábějí pomocí op zesilovače. Když operační zesilovač obsahuje smyčku negativní zpětné vazby, celý samotný obvod lze považovat za zesilující obvod s určitým ziskem., Níže uvedený obrázek ukazuje klasický operační zesilovač: Zisk=Rf/Rin
Obr. 6. Negativní zpětná vazba smyčka (G=Rf/Rin)
operační zesilovač lze také použít jako komparátor, který nahrazuje negativní zpětnou vazbu pozitivní zpětnou vazbou. Když obvod přidá pozitivní zpětnou vazbu, výstupní napětí se nasytí, ale nebude a nemůže překročit napájecí napětí., Následující obrázek ukazuje klasický srovnání obvodu:
Obrázek 7. Srovnávací Obvod,
odpor na obrázku poskytuje referenční napětí pro kladný pól, a výstupní napětí je převrácený, kdy záporné napětí přesahuje kladné napětí, jak ukazuje následující obrázek.
Obrázek 8., Jednoduchý Zesilovač Obvod,
stručně řečeno, zda je obvod připojen na op zesilovač je negativní zpětnou vazbu, nebo pozitivní zpětnou vazbu, to může být použit jako zesilovač nebo komparátor v závislosti na různých případech, resp.,
You May Also Like
Definition of Power Amplifier and Its Classification
Operational Amplifier Principle and Circuit
Amplifier Tutorial: Amplifier Basic and Amplifier Circuit
Power Amplifier Basic and Classifications Tutorial
Share