ⅰ Introdução
Este Vídeo Explica de Regras de Trabalho Que são Adequados para os Tipos de Op-Amps.
Catálogo
ⅰ Introdução
1.1 Amplificador Operacional Símbolo
1.2 Terminologia
ⅱ Exemplos de Análises
2.1 Exemplo 1
2.2 Exemplo 2
2.3 Exemplo 3
ⅲ Tipos Básicos de Op Amp
ⅳ Confusão entre os Op-Amps e Comparadores
de 1.,table level
↓
↓
grounding or stable level
↓
↓
grounding or stable level
1.,2 Terminology
↓
↓
grounding or stable level
↓
↓
grounding or stable level
1. Significado da entrada em fase e da entrada inversa.
1) Quando a tensão inversa é constante, a forma de onda de saída é a mesma que a não-invertida.
2) When the non-verting voltage is constant, the output waveforms is opposite to the inversing end.
- Leitura recomendada: análise básica de amplificadores não invertidos e invertidos
2. A ampliação do OP Amp é infinita (∞).
3., A tensão na entrada inversa do amplificador operacional é sempre igual à tensão na entrada não inversa.
∵ Vin = Vp – Vn , Vout = A × Vin (A: factor de ampliação）
e ∵ A= ∞, o Vin = Vout / A
∴ Vin => 0, Vp = Vn
4. A impedância de entrada do amp op é infinita, o que significa que sua corrente de entrada é zero.,
Figura 1. Amplificação do Circuito ( Vin=1V, Vout=-10V )
Quando o op amp é aterrada na primeira fase, a tensão na invertendo-a fase final será 0V, e a tensão no lado esquerdo do resistor de 100K vai ser 1V e 0V no lado direito, tendo uma diferença de potencial, haverá um fluxo de corrente através do resistor de 100K. No entanto, uma vez que a impedância de entrada do amp op é infinita, quase nenhum fluxo de corrente., Assim, a corrente fluirá através do 1000K resistor, em seguida, a tensão sobre a 1000K resistor é de 10 V, porque o potencial de saída é menor do que a TERRA, então a saída é -10V.
Figura 2. Circuito de amplificação (Vin=5V, Vout=-7V )
quando a fase de OP amp é ligada à tensão 3V, a tensão de inversão é também 3V. o resistor de 2K é 3V do lado esquerdo e 5V do lado direito. Por causa da diferença potencial, há corrente fluindo através do resistor 2K., No entanto, uma vez que a impedância de entrada do amp op é infinita, quase não há fluxo de corrente nele. Em seguida, a corrente fluirá através do resistor de 10K, e a tensão sobre o resistor de 10K é 10V, e a tensão Vout a terra é Vout ⇒ ⇒ B ⇒ GND, ficando Vout = (-10V) + 3V = -7V.
ⅱ Exemplos de Análises
2.1 Exemplo 1
Figura 3., Circuito de amplificador
Porque a inversão de tensão de fase é sempre igual a tensão de fase, Vout é também 0,1 V, porque o op amp é infinito em impedância de entrada e a impedância de saída é quase zero.
2.2 Exemplo 2
Figura 4. Circuito amplificador (Vp=0.1 V, Vo=10 V )
de acordo com o princípio básico de que a tensão do terminal de fase inversa é sempre igual ao terminal de inversão. Quando a tensão de fase inversa for 0.,1V, e a parcial de tensão sobre o resistor de 1K é de 0,1 V, a tensão de divisão no resistor de 100K vai ser 10V, de modo que a tensão de saída Vo é a soma dos parciais tensões de 100K e resistores de 1K, que é de 10,1 V.
2.3 Exemplo 3
Figura 5. Circuito de amplificação (alimentação em corrente contínua: entrada = 24V, Saída=0~15V )
corrente contínua, a sua tensão de entrada é 24V. após filtrada por C1, e regulada por R1 e D2( reguladores de tensão), a sua tensão é regulada a 2,5 V., Ao mesmo tempo, um varistor ajustável de 10K é conectado em paralelo em ambas as extremidades do regulador de tensão, e a gama ajustável é: 0V ~ 2,5 V. Como mostrado na figura, o terminal em fase do amp de op é conectado à torneira do varistor deslizante. Portanto, o intervalo de variação de tensão de não inverter o terminal também é 0V ~ 2,5 V, e a inversão de fase final do op amp está ligado para o R2 e R3, e o intervalo de variação de tensão de R3 é 0V ~ 2,5 V e, em seguida, o intervalo de variação de tensão em R2 é 0V ~ 12.5 V, a tensão de saída é a soma das tensões em R2 e R3, que é 0V~15V.,
ⅲ Tipos Básicos de Op Amp
1. Universal om amp
foi concebido para uso geral. As principais características deste tipo de dispositivo são de baixo preço, ampla gama de produtos e assim por diante para uso geral. Exemplos de µA741 (amp único op), LM358( amp duplo op), LM324 (quatro amps op) e LF356 com FET como o estágio de entrada caem nesta categoria. Eles são os amplificadores operacionais integrados mais amplamente utilizados.
2., Alta resistência om amp
As características deste modelo integrado são de que o modo diferencial impedância de entrada é muito alta e a corrente de polarização de entrada é muito pequena, geralmente vários picoamperes várias dezenas de picoamperes. A principal medida para alcançar estes indicadores é usar a impedância de entrada elevada do FET, e usar o FET para formar a entrada diferencial do OP amp., Usando o FET como a entrada, a impedância de entrada é alta, e a corrente de viés de entrada é baixa, também tem as vantagens de alta velocidade, largura de banda larga e baixo ruído, mas a tensão de deslocamento de entrada é grande. Alguns dispositivos integrados comuns são LF355, LF347 e CA3130, CA3140 com maior impedância de entrada.
3., Amp
em instrumentos de controle automático, tais como instrumentos de precisão e detecção de sinal fraco, há uma necessidade de que a tensão de offset do amplificador operacional é pequena e não muda com a temperatura, assim, amps de deriva de baixa temperatura são projetados para este propósito. Atualmente, os comumente usados amplificadores operacionais de deriva de baixa temperatura com alta precisão incluem OP07, OP27, AD508, e icl7650 dispositivo de baixa deriva estabilizado por helicóptero composto de MOSFET.
4., Alta velocidade om amp
em conversores rápidos A/D E D/A e amplificadores de vídeo, a taxa de conversão (também chamada slew rate SR) do amplificador operacional integrado é necessária para ser alta, e o ganho de unidade BWG deve ser grande o suficiente. As principais características dele são alta SR e ampla resposta de frequência. Aplicações comuns incluem LM318, µA715, etc., com SR = 50~70V / us, BWG>20MHz.
5., Baixo consumo de energia om amp
Desde que a maior vantagem da integração electrónica torna complexo de circuitos pequenos e leves, e a ampliação do escopo de instrumentos portáteis, é necessário o uso de um amplificador operacional com baixa tensão de alimentação e baixo consumo de energia. Comumente usados deste tipo são TL-022C, TL-060C, etc., e sua tensão de funcionamento é de ±2V~ ± 18V,e o consumo de corrente é de 50~250µA. Atualmente, alguns produtos atingiram o nível de consumo de energia de µW. Por exemplo, a fonte de alimentação do ICL7600 é 1.,5V, e o consumo de energia é de 10mW, além disso, ele pode ser alimentado por uma única bateria.
6. A tensão de saída de um amplificador de op é principalmente limitada pela fonte de alimentação. Em um amplificador operacional convencional, o valor máximo da tensão de saída é geralmente apenas algumas dezenas de volts, e a corrente de saída é apenas algumas dezenas de miliamperes. Para aumentar a tensão de saída ou a corrente de saída, um circuito auxiliar deve ser adicionado ao exterior do amp de operação., Amplificadores operacionais integrados de alta tensão e alta corrente podem fazê-lo sem qualquer circuito adicional. Por exemplo, o D41 tem uma tensão de alimentação de ±150V, e o µA791 tem uma corrente de saída de 1A.
7. Programmable control om amp
no processo de Utilização da instrumentação, o problema da gama está envolvido. Para obter a tensão fixa de saída, o Fator de amplificação do amp op deve ser alterado., Por exemplo, se o amplificador operacional tem uma ampliação de 10 vezes e o sinal de entrada é 1 mv, a tensão de saída é 10mv, quando a tensão de entrada é 0,1 mv, a saída é apenas 1mv. Para obter 10mv, o Fator de ampliação deve ser alterado para 100. O amplificador de controle programável é gerado para resolver este problema. Por exemplo, PGA103A, controlando o nível dos pinos para mudar a ampliação.
ⅳ Confusão entre os Op-Amps e Comparadores
1) o conceito básico é O mesmo entre comparador e op amp.,
diferença interna: o amplificador operacional é uma saída complementar, que pode produzir um sinal analógico não distorcido. Geralmente, pode ser usado em circuito fechado, circuito aberto ou uma pequena quantidade de feedback positivo. Ele também pode ser usado como um comparador, geralmente uma saída de OC (coletor aberto), que é conveniente para conexão paralela múltipla. O sinal do interruptor de saída requer um resistor pull-up, e a maioria deles são usados para o circuito aberto. Em algumas ocasiões, uma histerese é necessária através da introdução de um certo feedback positivo.,
a saída do amplificador tem um loop para a entrada, ou seja, há feedback, é um loop fechado, pode ser um resistor ou um capacitor. Dependendo da entrada, é julgado se é feedback positivo ou feedback negativo. Conectar o final em fase é feedback positivo e o terminal inverso é feedback negativo. Além disso, introduzindo feedback positivo, o sistema pode oscilar, e se corretamente adicionado, a histerese (diferença de retorno) será gerada. Então Amplificadores tipicamente introduzem feedback negativo para obter uma ampliação fixa.,
The concept of the loop: Signal-detection-standard comparison-controls a parameter of the input signal to the standard. Este é um sistema de ciclo fechado e é um sistema de feedback negativo ( os parâmetros de entrada são estáveis).
2) o amplificador é usado para amplificar pequenos sinais, e a ênfase é na amplificação proporcional. Em contraste, o comparador é usado para comparar a diferença de tensão de entrada entre as entradas positivas e negativas, desde que a diferença cumpra certos requisitos, o estado de saída muda imediatamente., Seus parâmetros importantes também são principalmente sobre as características de giro ou podemos entender que o comparador é uma forma de circuito de transição caracterizada por um circuito analógico e com entrada e saída de sinal digital.
3) O comparador é um tipo de amplificador operacional sem feedback (feedback positivo ou feedback negativo)., Quando a entrada positiva é maior que a entrada negativa, a saída é infinita; quando a entrada positiva é menor que a entrada negativa, a saída é infinitesimal, ou seja, a saída do amplificador operacional é calculada de acordo com o feedback. Em resumo, não há diferença fundamental entre os dois.
4) os comparadores são geralmente feitos usando um amp op. Quando o amplificador de op incorpora um loop de feedback negativo, todo o circuito em si pode ser visto como um circuito de amplificação com um certo ganho., A figura abaixo mostra um clássico op amp: Ganho=Rf/Rin
Figura 6. Ciclo de Feedback negativo (G=Rf/Rin)
O amp op também pode ser usado como um comparador, apenas substituindo o feedback negativo por feedback positivo. Quando o circuito adiciona feedback positivo, a tensão de saída vai saturar, mas não vai e não pode exceder a tensão de alimentação., A figura a seguir mostra a clássica comparação circuito:
Figura 7. Circuito comparador
a resistência na figura fornece uma tensão de referência para o pólo positivo, e a tensão de saída é invertida quando a tensão negativa excede a tensão positiva, como indicado na figura seguinte.
Figura 8., Circuito amplificador simples
em resumo, se o circuito conectado ao OP amp é feedback negativo ou feedback positivo, ele pode ser usado como um amplificador ou um comparador dependendo de diferentes casos, respectivamente.,
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