Types d'Amplificateur Opérationnel et la Base de Comparaison

ⅰ Introduction

Cette Vidéo Explique les Règles de Travail Qui sont Appropriés pour les Types d’Amplis Op.

Catalogue

ⅰ Introduction

1.1 Amplificateur Opérationnel Symbole

1.2 Terminologie

ⅱ Exemples d’Analyses

2.1 Exemple 1

2.2 Exemple 2

2.3 Exemple 3

ⅲ Types de Base de l’Ampli-Op

ⅳ Confusion entre les Amplis Op et les Comparateurs

1.,table level

↓

↓

grounding or stable level

↓

↓

grounding or stable level

1.,2 Terminologie

1. Importance de l’entrée en phase et de l’entrée inverseuse.

1) Lorsque la tension inverse est constante, la forme d’onde de sortie est la même que la non-inversion.

2) Lorsque la tension non verting est constante, la forme d’onde de sortie est opposée à l’extrémité inverseuse.

lecture recommandée: amplificateurs Non inverseurs et inverseurs analyse de base

2. Le grossissement de L’Ampli Op est infini (∞).

3., La tension à l’entrée inverseuse de l’amplificateur opérationnel est toujours égale à la tension à l’entrée non-inverseuse.

∵ Vin = Vp – Vn , Vout = A × Vin（A: facteur de grossissement）

et ∵ Un = ∞，Vin = Vout / Un

∴ Vin => 0, Vp = Vn

4. L’impédance d’entrée de l’ampli op est infinie, ce qui signifie que son courant d’entrée est égale à zéro.,

Figure 1. Circuit d’amplification (Vin=1V, Vout= – 10V)

lorsque l’ampli op est mis à la terre en phase, la tension à l’extrémité de phase inverseuse sera de 0V, et la tension sur le côté gauche de la résistance 100K sera de 1V et 0V sur le côté droit, ayant une différence de potentiel, Cependant, comme l’impédance d’entrée de l’ampli op est infinie, presque aucun courant ne circule., Ainsi, le courant traversera la résistance 1000K, puis la tension sur la résistance 1000K est de 10V, car la sortie potentielle est inférieure à la GND, donc la sortie est de-10V.

Figure 2. Circuit d’amplification (Vin=5 V, Vout= – 7 V)

lorsque l’ampli op en phase est connecté à la tension 3 V, la tension d’inversion est également 3 V. La résistance 2 K est 3 V sur le côté gauche et 5 V sur le côté droit. En raison de la différence de potentiel, il y a un courant traversant la résistance 2K., Cependant, depuis l’impédance d’entrée de l’ampli op est infini, il n’y a presque pas de courant sur elle. Alors le courant traversera la résistance 10K, et la tension sur la résistance 10K est 10V, et la tension à Vout à la Terre est vout ⇒ A ⇒ B ⇒ GND, obtenant Vout = (-10V) + 3V = -7V.

Examples exemples Analyses

2.1 exemple 1

figure 3., Circuit amplificateur

parce que la tension d’inversion de phase est toujours égale à la tension en phase, Vout est également 0.1 V, car l’ampli op est infini en impédance d’entrée et l’impédance de sortie est presque nulle.

2.2 Exemple 2

Figure 4. Circuit amplificateur (Vp = 0,1 V, Vo = 10 V )

selon le principe de base selon lequel la tension de la borne d’inversion de phase est toujours égale à la borne d’inversion. Lorsque la tension d’inversion de phase est 0.,1V, et la tension partielle sur la résistance 1K est 0.1 V, la division de tension sur la résistance 100K sera 10V, ainsi la tension de sortie de Vo est la somme des tensions partielles des résistances 100K et 1K, c’est-à-dire 10.1 v.

2.3 exemple 3

figure 5. Circuit amplificateur (alimentation CC: entrée=24 V, Sortie=0~15 v)

alimentation CC, sa tension D’entrée est de 24 V. Après avoir été filtrée par C1 et régulée par R1 et D2 (régulateurs de tension), sa tension est régulée à 2.5 V., Dans le même temps, une varistance réglable de 10 K est connectée en parallèle aux deux extrémités du régulateur de tension, et la plage réglable est: 0V ~ 2.5 V. Comme indiqué sur la figure, la borne en phase de l’ampli op est connectée au robinet de la varistance coulissante. Par conséquent, la plage de variation de tension de la borne non inverseuse est également de 0V ~ 2.5 V, et l’extrémité de phase inverseuse de l’ampli op est connectée à R2 et R3, et la plage de variation de tension de R3 est de 0V ~ 2.5 V, puis la plage de variation de tension sur R2 est de 0V ~ 12.5 v, la tension de sortie est la somme des tensions sur R2 et R3, c’est-à-dire 0V~15V.,

ⅲ Types de Base de l’Ampli-Op

1. Ampli om universel

il est conçu pour un usage général. Les principales caractéristiques de ce type d’appareil sont le prix bas, une large gamme de produits et ainsi de suite pour un usage général. Les exemples de µA741 (ampli op simple), LM358 (ampli op double), LM324 (quatre amplis op) et LF356 avec FET comme étage d’entrée entrent dans cette catégorie. Ce sont les amplificateurs opérationnels intégrés les plus utilisés.

2., Ampère om haute résistance

les caractéristiques de ce type intégré sont que l’impédance d’entrée en mode différentiel est très élevée et que le courant de polarisation d’entrée est très faible, généralement plusieurs picoampères à plusieurs dizaines de picoampères. La principale mesure pour atteindre ces indicateurs est d’utiliser l’impédance d’entrée élevée du FET et d’utiliser le FET pour former l’entrée différentielle de l’ampli op., En utilisant le FET comme entrée, l’impédance d’entrée est élevée et le courant de polarisation d’entrée est faible, présente également les avantages d’une grande vitesse, d’une large bande passante et d’un faible bruit, mais la tension de décalage d’entrée est grande. Certains appareils intégrés courants sont LF355, LF347 et CA3130, CA3140 avec une impédance d’entrée plus élevée.

3., Ampli op à dérive basse température

dans les instruments de contrôle automatique tels que les instruments de précision et la détection de signaux faibles, il est nécessaire que la tension de décalage de l’amplificateur opérationnel soit faible et ne change pas avec la température, ainsi les amplis op à dérive basse température sont conçus À l’heure actuelle, les amplificateurs opérationnels à dérive basse température couramment utilisés avec une grande précision comprennent OP07, OP27, AD508 et dispositif à faible dérive stabilisé par hacheur ICL7650 composé de MOSFET.

4., Ampli om haute vitesse

dans les convertisseurs A/N et n/A rapides et les amplificateurs vidéo, le taux de conversion (également appelé slew rate SR) de l’amplificateur opérationnel intégré doit être élevé et la bande passante de gain unitaire BWG doit être suffisamment grande. Les principales caractéristiques de celui-ci sont SR élevé et large réponse en fréquence. Les applications courantes incluent LM318, µA715, etc., avec SR=50~70 V / nous, BWG > 20 MHz.

5., Faible consommation d’énergie om amp

étant donné que le plus grand avantage de l’intégration électronique rend les circuits complexes petits et légers, et l’expansion de la portée des instruments portables, il est nécessaire d’utiliser un amplificateur opérationnel avec une faible tension d’alimentation et une faible consommation d’énergie. Généralement utilisé de ce type sont TL-022C, TL-060C, etc., et leur tension de fonctionnement est ±2V~±18V, et la consommation de courant est 50~250µa. À l’heure actuelle, certains produits ont atteint le niveau de consommation de µW. Par exemple, L’alimentation de L’ICL7600 est 1.,5 V, et la consommation d’énergie est 10 MW, en outre, il peut être alimenté par une seule batterie.

6. Ampli om haute tension et haute intensité

la tension de sortie d’un ampli op est principalement limitée par l’alimentation. Dans un classique amplificateur opérationnel, la valeur maximale de la tension de sortie est généralement que quelques dizaines de volts, et le courant de sortie est seulement à quelques dizaines de milliampères. Pour augmenter la tension de sortie ou le courant de sortie, un circuit auxiliaire doit être ajouté à l’extérieur de l’ampli op., Les amplificateurs opérationnels intégrés à haute tension et à courant élevé peuvent le rendre sans aucun circuit supplémentaire. Par exemple, le D41 a une tension d’alimentation de ±150V et le µA791 a un courant de sortie de 1A.

7. Contrôle Programmable om amp

dans le processus d’utilisation de l’instrumentation, le problème de la plage est impliqué. Pour obtenir la tension fixe de sortie, le facteur d’amplification de l’ampli op doit être modifié., Par exemple, si l’amplificateur opérationnel a un grossissement de 10 fois et que le signal d’entrée est de 1 mv, la tension de sortie est de 10mV, lorsque la tension d’entrée est de 0,1 mv, la sortie n’est que de 1mV. Afin d’obtenir 10mv, le facteur de grossissement doit être changé à 100. L’ampli op de commande programmable est généré pour résoudre ce problème. Par exemple, PGA103A, en contrôlant le niveau des broches pour modifier le grossissement.

Confusion Confusion entre les amplis Op et les comparateurs

1) Le concept de base est le même entre le comparateur et l’ampli op.,

différence interne: l’amplificateur opérationnel est une sortie complémentaire, qui peut émettre un signal analogique non déformé. Généralement, il peut être utilisé en boucle fermée, en boucle ouverte ou une petite quantité de commentaires positifs. Il peut également être utilisé comme comparateur, généralement une sortie OC (collecteur ouvert), ce qui est pratique pour une connexion parallèle multiple. Le signal du commutateur de sortie nécessite une résistance pull-up, et la plupart d’entre eux sont utilisés pour la boucle ouverte. Dans certaines occasions, une hystérésis est nécessaire en introduisant une certaine rétroaction positive.,

La sortie de l’amplificateur a une boucle à l’entrée, qui est, il ya des commentaires, c’est une boucle fermée, peut être une résistance ou un condensateur. Selon l’entrée, il est jugé s’il s’agit d’une rétroaction positive ou négative. La connexion de l’extrémité en phase est une rétroaction positive et la borne inverse est une rétroaction négative. De plus, en introduisant une rétroaction positive, le système peut osciller et, s’il est correctement ajouté, une hystérésis (différence de retour) sera générée. Ainsi, les amplificateurs introduisent généralement une rétroaction négative pour obtenir un grossissement fixe.,

le concept de la boucle: Signal-détection-comparaison standard-contrôle un paramètre du signal d’entrée à la norme. C’est un système en boucle fermée et est un système de rétroaction négative ( les paramètres d’entrée sont stables).

2) L’amplificateur est utilisé pour amplifier les signaux faibles, et l’accent est mis sur l’amplification proportionnelle. En revanche, le comparateur est utilisé pour comparer la différence de tension d’entrée entre les entrées positives et négatives, tant que la différence répond à certaines exigences, l’état de sortie change immédiatement., Ses paramètres importants concernent également principalement les caractéristiques de rotation ou nous pouvons comprendre que le comparateur est une forme de circuit de transition caractérisée par un circuit analogique et comportant une entrée et une sortie de signal numérique.

3) Le comparateur est une sorte d’amplificateur opérationnel sans rétroaction (rétroaction positive ou rétroaction négative)., Lorsque l’entrée positive est plus grand que le négatif d’entrée, la sortie est infinie; lors de l’entrée positive est moins que le négatif d’entrée, la sortie est infinitésimale, c’est la sortie de l’amplificateur opérationnel est calculée en fonction de la rétroaction. En résumé, il n’y a pas de différence fondamentale entre les deux.

4) les comparateurs sont généralement fabriqués à l’aide d’un ampli op. Lorsque l’ampli op intègre une boucle de rétroaction négative, l’ensemble du circuit lui-même peut être considéré comme un circuit amplificateur avec un certain gain., La figure ci-dessous montre un classique de l’ampli-op: Gain=Rf/Rin

Figure 6. Boucle de rétroaction négative (G = Rf / Rin)

l’ampli op peut également être utilisé comme comparateur, il suffit de remplacer la rétroaction négative par une rétroaction positive. Lorsque le circuit ajoute une rétroaction positive, la tension de sortie sature, mais elle ne dépasse pas et ne peut pas dépasser la tension d’alimentation., La figure suivante montre la comparaison classique de circuit:

Figure 7. Circuit comparateur

la résistance de la figure fournit une tension de référence pour le pôle positif et la tension de sortie est inversée lorsque la tension négative dépasse la tension positive, comme indiqué sur la figure suivante.

Figure 8., Simple amplificateur circuit

en bref, si le circuit connecté à la Op amp est rétroaction négative ou rétroaction positive, il peut être utilisé comme un amplificateur ou un comparateur selon différents cas, respectivement.,

Types d’Amplificateur Opérationnel et la Base de Comparaison

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