Typer af Operationelle Forstærker og Grundlag for Sammenligning

ⅰ Indledning

Denne Video Forklarer Regler, Der er Egnet til Typer af Op-Amps.

Katalog

ⅰ Indledning

1.1 Operationelle Forstærker Symbol

1.2 Terminologi

ⅱ Eksempler Analyser

2.1 Eksempel 1

2.2 Eksempel 2

2.3 Eksempel 3:

ⅲ Grundlæggende Typer af Op-Amp

ⅳ Forvirring mellem Op-Amps og Sammenligningsprodukter

1.,table level

↓

↓

grounding or stable level

↓

↓

grounding or stable level

1.,2 Terminologi

1. Betydningen af in-fase input og inverterende input.

1) når den inverse spænding er konstant, er udgangsbølgeformen den samme som den ikke-inverterende.

2) når den ikke-verterende spænding er konstant, er udgangsbølgeformen modsat den inverterende ende.

• Anbefalet Læsning: Ikke-Inverterende og Vende Forstærkere Grundlæggende Analyse

2. Forstørrelsen af Op Amp er uendelig (∞).

3., Spændingen ved operationsforstærkerens inverterende indgang er altid lig med spændingen ved den ikke-inverterende indgang.

∵ Vin = Vp – Vn , Vout = A × Vin（A: forstørrelse faktor）

og ∵ En = ∞，Vin = Vout / A

∴ Vin => 0, Vp = Vn

4. Indgangsimpedansen for op-forstærkeren er uendelig, hvilket betyder, at dens indgangsstrøm er nul.,

Figur 1. Forstærker Kredsløb ( Vin=1V, Vout=-10V )

, Når op-amp er funderet på i fase spændingen på den inverterende-fase ende vil være 0V, og spændingen på venstre side af 100K modstand vil være 1V og 0V på højre side, er der en spændingsforskel, vil der være en strøm, der løber gennem 100K modstand. Da indgangsimpedansen for op-forstærkeren imidlertid er uendelig, strømmer næsten ingen strøm., Så den nuværende, vil strømmen gennem 1000K modstand, så spændingen på 1000K modstand er 10V, fordi den potentielle produktion er lavere end den JORD, så produktionen er -10V.

Figur 2. Forstærker Kredsløb ( Vin=5V, Vout=-7V )

, Når den fase af op-amp er forbundet til 3V spænding, den inverterende spænding er også 3V. 2K-modstanden er 3V på venstre side og 5V på højre side. På grund af den potentielle forskel er der strøm, der strømmer gennem 2K-modstanden., Da indgangsimpedansen for op-forstærkeren imidlertid er uendelig, er der næsten ingen strømstrøm på den. Så den nuværende, vil strømmen gennem 10 kohm modstand, og spændingen på 10 kohm modstand er, 10V, og spændingen på Uout, at jorden er Vout ⇒ A ⇒ B ⇒ GND, at få Uout = (-10V) + 3V = -7V.

ⅱ Eksempler Analyser

2.1 Eksempel 1

Figur 3., Forstærkerkredsløb

fordi den inverterende fasespænding altid er lig med fasespændingen, er Vout også 0.1 V, fordi op-forstærkeren er uendelig i indgangsimpedans, og udgangsimpedansen er næsten nul.

2.2 Eksempel 2

Figur 4. Forstærkerkredsløb (VP=0.1 V, Vo=10 V )

i henhold til det grundlæggende princip, at spændingen på inverterfaseterminalen altid er lig med inverterterminalen. Når inverteringsfasespændingen er 0.,1V, og delvis spænding på 1K modstand er 0,1 V spænding division på 100K modstand vil være 10V, så udgangsspændingen af Vo som summen af de partielle spændinger i 100K, og 1K modstande, der er 10.1 V.

2.3 Eksempel 3

Figur 5. Forstærkerkredsløb (DC-strømforsyning: Input=24V, Output=0~15V )

DC-strømforsyning, dens indgangsspænding er 24V. efter filtreret af C1 og reguleret af R1 og D2 (spændingsregulatorer) reguleres dens spænding ved 2.5 V., Samtidig er en 10K justerbar varistor forbundet parallelt i begge ender af spændingsregulatoren, og det justerbare område er: 0V ~ 2.5 V. Som vist på figuren er op-amp-terminalen forbundet med hanen på glidevaristoren. Derfor er spændingsvariationsområdet for den ikke-inverterende terminal også 0V ~ 2.5 V, og den inverterende fase ende af op-forstærkeren er forbundet til R2 og R3, og spændingsvariationsområdet for R3 er 0V ~ 2.5 V, derefter spændingsvariationsområdet på R2 er 0V ~ 12.5 V, udgangsspændingen er summen af spændingerne på R2 og R3, det vil sige 0V~15V.,

ⅲ Grundlæggende Typer af Op-Amp

1. Universal om amp

det er designet til generel brug. Hovedfunktionerne i denne type enhed er lav pris, bredt produktsortiment og så videre til generel brug. Eksempler på µA741 (single op amp), LM358 (dual op amp), LM324 (fire op ampere) og lf356 med Fet som indgangstrin falder ind under denne kategori. De er de mest anvendte integrerede operationelle forstærkere.

2., Høj modstand om amp

egenskaberne ved denne integrerede type er, at differentialtilstandens indgangsimpedans er meget høj, og indgangsforspændingsstrømmen er meget lille, generelt flere picoamperes til flere titus picoamperes. Det vigtigste mål for at opnå disse indikatorer er at bruge Fet ‘ s høje indgangsimpedans og bruge Fet til at danne differentialindgangen på op-forstærkeren., Ved hjælp af FET som input, indgangsimpedansen er høj, og input bias nuværende er lav, har også fordelene ved høj hastighed, bred båndbredde og lav støj, men input offset spænding er stor. Nogle fælles, integrerede enheder er LF355, LF347 og CA3130, CA3140 med højere input impedans.

3., Lav temperatur drift op-amp

I automatisk kontrol af instrumenter som præcisions-instrumenter og svage signal detection, der er behov for at udligne spændingen af den operationelle forstærker er små og ikke ændrer sig med temperaturen, således lav temperatur drift op-amps er beregnet til dette formål. På nuværende tidspunkt inkluderer de almindeligt anvendte driftsforstærkere med lav temperatur med høj præcision OP07, op27, AD508 og chopper-stabiliseret ICL7650-enhed med lav drift sammensat af MOSFET.

4., High-speed om amp

hurtigt I A/D og D/A-konvertere og video forstærkere, konverteringsfrekvens (også kaldet slew rate SR) af den integrerede operationelle forstærker er forpligtet til at være høj, og en forstærkning båndbredde BWG skal være stor nok. De vigtigste elementer i det er høj SR og bred frekvensrespons. Fælles applikationer omfatter LM318 ,aa715 osv., med SR=50~70V/us, B .g>20mh..

5., Lavt strømforbrug om amp

Da den største fordel af elektronisk integration gør komplekse kredsløb lille og let, og den udvidelse af anvendelsesområdet for bærbare instrumenter, er det nødvendigt at bruge en operationel forstærker med lav strømforsyning spænding og lavt strømforbrug. Almindeligt anvendt af denne type er TL-022C, TL-060C osv., og deres driftsspænding er 2 2V~18 18V, og det nuværende forbrug er 50~250aa. På nuværende tidspunkt har nogle produkter nået strømforbrugsniveauet på µ.. For eksempel er strømforsyningen til ICL7600 1.,5V, og strømforbruget er 10m., derudover kan det drives af et enkelt batteri.

6. Højspænding og højstrøm om amp

udgangsspændingen på en op-forstærker er primært begrænset af strømforsyningen. I en konventionel driftsforstærker er den maksimale værdi af udgangsspændingen generelt kun et par titus volt, og udgangsstrømmen er kun et par titus milliampere. For at øge udgangsspændingen eller udgangsstrømmen skal der tilføjes et hjælpekredsløb til ydersiden af op-forstærkeren., Højspændings-og højstrømsintegrerede driftsforstærkere kan gøre det uden yderligere kredsløb. For eksempel, D41 har en forsyningsspænding på ±150V, og µA791 har en output-strøm på 1A.

7. Programmerbar kontrol om amp

i processen med at bruge instrumenteringen er områdeproblemet involveret. For at opnå den faste udgangsspænding skal op-forstærkerens forstærkningsfaktor ændres., For eksempel, hvis operationsforstærkeren har en forstørrelse på 10 gange, og indgangssignalet er 1 mv, er udgangsspændingen 10mv, når indgangsspændingen er 0,1 mv, er udgangen kun 1mv. For at få 10mv skal forstørrelsesfaktoren ændres til 100. Den programmerbare kontrol op-forstærker genereres for at løse dette problem. For eksempel, PGA103A, ved at styre stifter niveau for at ændre forstørrelsen.

ⅳ Forvirring mellem Op-Amps og Sammenligningsprodukter

1) Det grundlæggende koncept er det samme mellem komparator-og op-amp.,

intern forskel: operationsforstærkeren er en komplementær udgang, der kan udsende et uforvrænget analogt signal. Generelt kan den bruges i lukket sløjfe, åben sløjfe eller en lille mængde positiv feedback. Det kan også bruges som en komparator, normalt en OC (open collector) output, som er praktisk til flere parallelforbindelse. Udgangssignalet kræver en pull-up modstand, og de fleste af dem bruges til åben sløjfe. I nogle tilfælde kræves en hysterese ved at indføre en vis positiv feedback.,

forstærkerudgangen har en sløjfe til indgangen, det vil sige, der er feedback, det er en lukket sløjfe, kan være en modstand eller en kondensator. Afhængigt af input vurderes det, om det er positiv feedback eller negativ feedback. Tilslutning af i-fase ende er positiv feedback og omvendt terminal er negativ feedback. Derudover kan der indføres positiv feedback, systemet kan svinge, og hvis det tilføjes korrekt, vil Hysterese (returforskel) blive genereret. Så forstærkere introducerer typisk negativ feedback for at opnå en fast forstørrelse.,

konceptet med sløjfen: Signal-detektion-standard sammenligning-styrer en parameter for indgangssignalet til standarden. Dette er et lukket sløjfesystem og er et negativt feedbacksystem ( inputparametrene er stabile).

2) forstærkeren bruges til at forstærke små signaler, og vægten lægges på proportional forstærkning. I modsætning hertil bruges komparatoren til at sammenligne indgangsspændingsforskellen mellem de positive og negative indgange, så længe forskellen opfylder visse krav, ændres udgangstilstanden øjeblikkeligt., Dens vigtige parametre handler også mest om drejeegenskaberne, eller vi kan forstå, at komparatoren er en overgangskredsløbsform, der er kendetegnet ved et analogt kredsløb og indeholder digitalt signalindgang og-udgang.

3) komparator er en slags operationsforstærker uden feedback (positiv feedback eller negativ feedback)., Når den positive indgang er større end den negative indgang, er udgangen uendelig; når den positive indgang er mindre end den negative indgang, er udgangen uendelig, det vil sige output fra operationsforstærker beregnes i henhold til feedbacken. Sammenfattende er der ingen grundlæggende forskel mellem de to.

4) komparatorer fremstilles generelt ved hjælp af en op-forstærker. Når op forstærker inkorporerer en negativ feedback loop, hele kredsløbet, selv kan ses som en forstærkende kredsløb med en vis gain., Nedenstående figur viser et klassisk op-amp: Gain=Rf/Rin

Figur 6. Negativ Feedback Loop (g=Rf/Rin)

op-forstærkeren kan også bruges som komparator, bare erstatte den negative feedback med positiv feedback. Når kredsløbet tilføjer positiv feedback, vil udgangsspændingen mætte, men det vil ikke og kan ikke overstige forsyningsspændingen., Nedenstående figur viser den klassiske sammenligning kredsløb:

Figur 7. Komparator kredsløb

modstanden i figuren giver en referencespænding for den positive pol, og udgangsspændingen inverteres, når den negative spænding overstiger den positive spænding, som vist som følgende figur.

Figur 8., Simpelt forstærkerkredsløb

kort sagt, uanset om kredsløbet, der er tilsluttet op-forstærkeren, er negativ feedback eller positiv feedback, kan det bruges som en forstærker eller en komparator afhængigt af henholdsvis forskellige tilfælde.,

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