Introduction Inleiding
deze Video legt werkregels uit die geschikt zijn voor typen Op-versterkers.
catalogus
ⅰ Inleiding
1.1 symbool voor operationele versterkers
1.2 terminologie
Examples Voorbeelden Analyses
2.1 Voorbeeld 1
2.2 Voorbeeld 2
2.3 Voorbeeld 3
ⅲ basistypen van Op-Amp
ⅳ verwarring tussen de Op-versterkers en comparatoren
1.,table level
↓
↓
grounding or stable level
↓
↓
grounding or stable level
1.,2 terminologie
↓
↓
grounding or stable level
↓
↓
grounding or stable level
1. Betekenis van in-fase input en inverterende input.
1) wanneer de inverse spanning constant is, is de uitgangsgolfvorm dezelfde als de niet-inverterende.
2) Wanneer de niet-vertellende spanning constant is, is de uitgangsgolfvorm tegenovergesteld aan het omgekeerde uiteinde.
- aanbevolen uitlezing: niet-inverterende en inverterende versterkers basisanalyse
2. De vergroting van Op Amp is oneindig (∞).
3., De spanning aan de inverterende ingang van de operationele versterker is altijd gelijk aan de spanning aan de niet-inverterende ingang.
∵ Vin = Vp – Vn , Vout = A × Vin（A: vergrotingsfactor）
en ∵ A= ∞, de Vin = Vout / A
∴ Vin => 0, Vp = Vn
4. De ingangsimpedantie van de op amp is oneindig, wat betekent dat de ingangsstroom nul is.,
figuur 1. Amplifying Circuit (Vin=1V, Vout=-10V )
wanneer de op amp geaard is in fase, zal de spanning aan het einde van de omgekeerde fase 0V zijn, en de spanning aan de linkerkant van de 100k weerstand 1V en 0V aan de rechterkant, met een potentiaalverschil, zal er een stroom door de 100k weerstand stromen. Echter, omdat de ingangsimpedantie van de op amp oneindig is, zijn er bijna geen stroomstromen., Dus de stroom zal door de 1000K weerstand stromen, dan is de spanning op de 1000K weerstand 10V, omdat de potentiële uitgang lager is dan de GND, dus de uitgang is-10V.
Figuur 2. Versterkingscircuit (Vin = 5V, Vout= – 7V)
wanneer de in-fase van op amp is aangesloten op de 3V spanning, is de inverterspanning ook 3V. de 2K weerstand is 3V aan de linkerkant en 5V aan de rechterkant. Door het potentiaalverschil stroomt er stroom door de 2K weerstand., Echter, omdat de ingangsimpedantie van de op amp oneindig is, is er bijna geen stroom op. Dan zal de stroom door de 10k weerstand stromen, en de spanning op de 10k weerstand is 10V, en de spanning bij Vout naar aarde is Vout ⇒ A ⇒ B ⇒ GND, Vout = (-10V) + 3V = -7V.
ⅱ voorbeelden Analyses
2.1 Voorbeeld 1
figuur 3., Versterkercircuit
omdat de inverterende fase spanning altijd gelijk is aan de in-fase spanning, is Vout ook 0,1 V, omdat de op amp oneindig is in ingangsimpedantie en de uitgangsimpedantie bijna nul is.
2.2 Voorbeeld 2
Figuur 4. Versterkercircuit (Vp=0,1 V, Vo=10 V )
volgens het basisprincipe dat de spanning van de inverterminal altijd gelijk is aan de inverterminal. Wanneer de inverterings-fase spanning 0 is.,1V, en de partiële spanning op de 1K weerstand is 0,1 V, de spanningsverdeling op de 100K weerstand zal 10V zijn, dus de uitgangsspanning van Vo is de som van de partiële spanningen van 100K en 1K weerstanden, dat is 10.1 V.
2.3 Voorbeeld 3
Figuur 5. Versterkercircuit (DC voeding: Input = 24V, Output = 0 ~ 15V )
DC voeding, de ingangsspanning is 24V. na gefilterd door C1, en geregeld door R1 en D2 (spanningsregelaars), wordt de spanning geregeld op 2,5 V., Tegelijkertijd wordt een 10K verstelbare varistor parallel aangesloten aan beide uiteinden van de spanningsregelaar, en het instelbare bereik is: 0V ~ 2.5 V. zoals in de afbeelding wordt getoond, wordt de in-fase terminal van de op amp aangesloten op de kraan van de glijdende varistor. Daarom is het spanningsvariatiebereik van de niet-inverterende terminal ook 0V ~ 2,5 V, en het inverterende faseeinde van de op-amp is aangesloten op R2 en R3, en het spanningsvariatiebereik van R3 is 0V ~ 2,5 V, dan is het spanningsvariatiebereik op R2 0V ~ 12,5 V, de uitgangsspanning is de som van de spanningen op R2 en R3, dat is 0V~15V.,
ⅲ basistypen van Op Amp
1. Universal om amp
Het is ontworpen voor algemeen gebruik. De belangrijkste kenmerken van dit type apparaat zijn lage prijs, breed assortiment en ga zo maar door voor algemeen gebruik. Voorbeelden van µA741( single op amp), LM358 (dual op amp), LM324 (Vier op amp) en LF356 met FET als inputtrap vallen in deze categorie. Het zijn de meest gebruikte geïntegreerde operationele versterkers.
2., High resistance om amp
de kenmerken van dit geïntegreerde type zijn dat de ingangsimpedantie van de differentiële modus zeer hoog is en de ingangsstroom zeer klein is, meestal meerdere picoamperes tot enkele tientallen picoamperes. De belangrijkste maatregel om deze indicatoren te bereiken is het gebruik van de hoge ingangsimpedantie van de FET en het gebruik van de FET om de differentiële ingang van de op-amp te vormen., Met behulp van de FET als de ingang, de ingangsimpedantie is hoog, en de input bias stroom is laag, heeft ook de voordelen van hoge snelheid, brede bandbreedte en lage ruis, maar de input offset spanning is groot. Sommige gemeenschappelijke geïntegreerde apparaten zijn LF355, LF347 en CA3130, CA3140 met hogere Ingangsimpedantie.
3., Low temperature drift op amp
In automatische besturingsinstrumenten zoals precisie-instrumenten en zwakke signaaldetectie is het nodig dat de offset spanning van de operationele versterker klein is en niet verandert met de temperatuur, dus zijn low temperature drift op versterkers voor dit doel ontworpen. Op dit moment, de veelgebruikte lage temperatuur drift operationele versterkers met hoge precisie omvatten OP07, OP27, AD508, en chopper-gestabiliseerde low-drift apparaat ICL7650 samengesteld uit MOSFET.
4., High-speed om amp
In snelle A/D-en D/A-converters en videoversterkers moet de conversiesnelheid (ook wel zwenksnelheid SR genoemd) van de geïntegreerde operationele versterker hoog zijn en moet de unity gain-bandbreedte BWG groot genoeg zijn. De belangrijkste kenmerken ervan zijn hoge SR en brede frequentierespons. De gemeenschappelijke toepassingen omvatten LM318, µA715, enz., met SR = 50~70V / us, BWG>20MHz.
5., Laag stroomverbruik om amp
aangezien het grootste voordeel van elektronische integratie complexe circuits klein en licht maakt, en de uitbreiding van het bereik van draagbare instrumenten, is het noodzakelijk om een operationele versterker met een lage voedingsspanning en een laag stroomverbruik te gebruiken. Algemeen gebruikt van dit type zijn TL-022C, TL-060C, enz., en hun bedrijfsspanning is ±2V~±18V, en het huidige verbruik is 50~250µA. Op dit moment hebben sommige producten het stroomverbruik van µW bereikt. De voeding van de ICL7600 is bijvoorbeeld 1.,5V, en het stroomverbruik is 10mW, bovendien kan het worden aangedreven door een enkele batterij.
6. Hoogspanning en hoogstroom om amp
de uitgangsspanning van een op amp wordt voornamelijk beperkt door de voeding. In een conventionele operationele versterker, de maximale waarde van de uitgangsspanning is over het algemeen slechts een paar tientallen volt, en de uitgangsstroom is slechts een paar tientallen milliampers. Om de uitgangsspanning of de uitgangsstroom te verhogen, moet een hulpkring aan de buitenkant van de op amp worden toegevoegd., Hoogspanning en hoogstroom geïntegreerde operationele versterkers kunnen maken zonder extra circuit. De D41 heeft bijvoorbeeld een voedingsspanning van ±150V en de µA791 heeft een uitgangsstroom van 1A.
7. Programmeerbare besturing om amp
bij het gebruik van de instrumentatie is het bereik probleem betrokken. Om de uitgangsspanning vast te krijgen, moet de versterkingsfactor van de op-versterker worden gewijzigd., Bijvoorbeeld, als de operationele versterker een vergroting van 10 keer heeft en het ingangssignaal 1 mv is, is de uitgangsspanning 10mv, wanneer de ingangsspanning 0,1 mv is, is de uitgang slechts 1mv. Om 10mv te krijgen, moet de vergrotingsfactor worden gewijzigd in 100. De programmeerbare control op amp wordt gegenereerd om dit probleem op te lossen. Bijvoorbeeld, PGA103A, door het controleren van pinnen niveau om de vergroting te veranderen.
ⅳ verwarring tussen Op-versterkers en Comparators
1) het basisconcept is hetzelfde tussen comparator en op-versterker.,
intern verschil: de operationele versterker is een complementaire uitgang, die een niet-vervormd analoog signaal kan afgeven. Over het algemeen kan het worden gebruikt in een gesloten lus, een open lus of een kleine hoeveelheid positieve feedback. Het kan ook worden gebruikt als een comparator, meestal een OC (open collector) uitgang, wat handig is voor meerdere parallelle verbinding. Het signaal van de outputschakelaar vereist een trekweerstand, en de meesten van hen worden gebruikt voor open lijn. In sommige gevallen, is een hysterese vereist door de invoering van een bepaalde positieve feedback.,
de uitgang van de versterker heeft een lus naar de ingang, dat wil zeggen, Er is feedback, het is een gesloten lus, kan een weerstand of een condensator zijn. Afhankelijk van de input wordt beoordeeld of het positieve of negatieve feedback is. Het aansluiten van de in-fase einde is positieve feedback en de omgekeerde terminal is negatieve feedback. Bovendien, de invoering van positieve feedback, het systeem kan oscilleren, en indien goed toegevoegd, hysterese (return verschil) zal worden gegenereerd. Versterkers introduceren meestal negatieve feedback om een vaste vergroting te verkrijgen.,
het concept van de loop: Signal-detection-standard comparison-bestuurt een parameter van het ingangssignaal naar de standaard. Dit is een gesloten lussysteem en een negatief feedbacksysteem ( de inputparameters zijn stabiel).
2) De versterker wordt gebruikt om kleine signalen te versterken, en de nadruk ligt op proportionele versterking. In tegenstelling, wordt de comparator gebruikt om het verschil van het inputvoltage tussen de positieve en negatieve input te vergelijken, zolang het verschil aan bepaalde vereisten voldoet, verandert de outputstaat onmiddellijk., De belangrijke parameters zijn ook meestal over de draaikarakteristieken of we kunnen begrijpen dat de comparator is een overgangscircuit vorm gekenmerkt door een analoog circuit en met digitale signaal input en output.
3) Comparator is een soort operationele versterker zonder feedback (positieve of negatieve feedback)., Wanneer de positieve input groter is dan de negatieve input, is de output oneindig; wanneer de positieve input kleiner is dan de negatieve input, is de output infinitesimal, dat wil zeggen, de output van operationele versterker wordt berekend volgens de feedback. Kortom, er is geen fundamenteel verschil tussen beide.
4) Comparators worden over het algemeen gemaakt met behulp van een op-versterker. Wanneer de op amp een negatieve feedback lus bevat, kan het hele circuit zelf worden gezien als een versterkend circuit met een bepaalde winst., De afbeelding hieronder toont een klassieke op amp: Gain=Rf/Rin
Figuur 6. Negatieve Feedback Loop (G=Rf/Rin)
de op amp kan ook worden gebruikt als een comparator, alleen het vervangen van de negatieve feedback door positieve feedback. Wanneer het circuit positieve feedback toevoegt, zal het outputvoltage verzadigen, maar het zal en kan de voedingsspanning niet overschrijden., De volgende figuur toont het klassieke vergelijkingscircuit:
Figuur 7. Comparatorcircuit
de weerstand in de figuur geeft een referentiespanning voor de positieve pool en de uitgangsspanning wordt omgekeerd wanneer de negatieve spanning de positieve spanning overschrijdt, zoals weergegeven in de volgende figuur.
Figuur 8., Simple Amplifier Circuit
Kortom, of het circuit aangesloten op de op amp negatieve of positieve feedback is, het kan worden gebruikt als een versterker of een comparator, afhankelijk van respectievelijk verschillende gevallen.,
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