Pokud se o něm chcete dozvědět více operační zesilovač, nebo pokud stále nevíte, o co jde, zde můžete trochu více porozumět tomuto typu zařízení. Navíc tyto Elektronické komponenty jsou docela používány v mnoha obvodech, protože jsou velmi praktické pro mnoho aplikací.
Díky nim lze zpracovávat analogové signály, velké množství operací s nimi porovnávat atd. Dnes jsou přítomny v mnoha okruzích, které používáte každý den, včetně vaší desky. Arduino...
Co je operační zesilovač?
El op amp koncept by se objevil v roce 1947. První byly vyrobeny pomocí elektronek, které byly použity v prvních analogových počítačích. Díky nim bylo možné provádět základní matematické operace, jako je sčítání, odčítání, násobení, dělení, derivace, integrace atd. Proto se jim říká „operační“ zesilovače ...
Až do roku 1964, díky slavné Fairchild polovodič, první monolitický operační zesilovač postavený na integrovaném obvodu, jak jsou dnes distribuovány, by nedorazil. Byla to práce inženýra Roberta Johna Widlara a byla označena μA702. Odtud by se vyvinul na bipolární čip 741 μA1968, který se stal průmyslovým standardem.
Tyto operační zesilovače (také známé jako Op Amp) jsou zařízení schopná provádět řadu úkolů podle umístění elektronických komponent, které jej doprovázejí. Tyto prvky budou připojeny k jeho 5 kolíků (pinout):
- - vstup: je invertující vstup.
- + vstup: je přímý vstup, tj. neinvestor.
- Výstup: výstup.
- + Vss: je to pozitivní krmení.
- -vss: je negativní krmení.
V těchto zařízeních některé velmi zvláštní podmínky že byste měli vědět. Například:
- Neexistuje žádný proud vstupující / opouštějící invertující a neinvertující piny, protože impedance mezi nimi je nekonečná (v ideálním operačním zesilovači).
- Diferenční zisk v ideálním případě bude také nekonečný, i když v praxi to není možné, protože při dosažení saturace zůstane výstupní napětí konstantní.
- Potenciální rozdíl mezi invertujícím a neinvertujícím vstupem musí být nulový.
- Velmi vysoký zisk. Ale vyvážené, to znamená, že bude stejné v obou vstupech. To znamená, že výstup je nulový, pokud jsou oba vstupy napájeny stejnými signály a se stejnou polaritou
- Velmi vysoký vstupní odpor a velmi nízký výstupní odpor.
- Jako každý jiný zesilovač mohou dosáhnout svého bodu nasycení. V té době se výstupní signál nebude nadále zvyšovat, i když se rozdíl mezi signály zvětší.
- Šířka pásma je také v ideálním případě nekonečná, ale ve skutečném případě to není možné. To označuje frekvenční rozsah, ve kterém je daná provozní funkce udržována přesná.
A jak jeho název napovídá, operační zesilovač je zařízení, které dokáže posílit jakýkoli typ signálu (napětí nebo intenzita), střídavý i stejnosměrný. A to stačí k provedení mnoha operací podle konfigurací nebo režimů, které uvidíme v další části ...
Provozní režimy
Pěkné na operačním zesilovači je, že může lze konfigurovat různými způsoby takže můžete pracovat jinak:
Investor
Operační zesilovač může fungovat jako napěťový zesilovač investora a ne investor. Pokud to uděláte jako střídač, je výstupní napětí ve fázové opozici vůči vstupnímu napětí (místo stejné fáze jako u neinvertorů).
Měli byste také vědět, že mohou pracovat s oběma corriente trvalý i střídavý proud v tomto typu konfigurace. V případě střídavého proudu bude kondenzátor C1 zahrnut do série a těsně před R1.
V tomto případě ganancia lze vypočítat podle vzorce:
Av = - R.2 / R.1
I když můžete také vypočítat odpor který se připojuje ke vstupu a k zemi pomocí:
R3 = R1 R2 / R.1 + R2
Ne investor
Operační zesilovač ne investor bude napájen neinvertujícím vstupem a výstupní signál je ve fázi se vstupem. V tomto případě může také pracovat v této konfiguraci pro DC jako AC, ve druhém případě se přidají dva kondenzátory, C1 v přímém vstupu a C2 v sérii mezi R1 a zemí.
V tomto případě se zisk počítá jinak:
Av = R.1 + R2 / R.1
Zatímco třetí odpor stále se počítá se stejným vzorcem jako v měniči ...
Sčítač napětí
Operační zesilovač lze použít k směšovací signály vstup z různých zdrojů. Tento typ obvodu používá několik vstupů (až maximálně 10, i když jsou na obrázku pouze 3).
Co se zde stane, je to, že intenzita proudu se rovná součtu dílčích proudů vstupů (stanovených Kirchhoffovým zákonem):
Ii = Já1 + I2 + I3
Každá z těchto intenzit, použití Ohmův zákon, bude záviset de:
I1 = V1 / R.1
I2 = V2 / R.2
I3 = V3 / R.3
Protože vstupní intenzita proudu má stejnou hodnotu a je opačného znaménka než výstupní proud, lze určit, že:
Ii = - jáo
Proto lze určit, že výstupní napětí bude:
Vo = Jáo R4 = -Ii R4
V tomto případě opět přidání kondenzátory mohlo by to fungovat i s AC ...
Oddělovač napětí
V tomto případě se jedná o diferenciální zesilovač který je tvořen investorem a neinvestorem. Může být použit k odečtení střídavých a stejnosměrných proudů, bude stačit zapojit nebo odebrat kondenzátory v sérii s odpory jejich vstupů.
V tomto případě výstupní napětí bude:
Vo = Vo1 + Vo2 = R4 / R.1 (Vo1 + Vo2)
Komparátor
V konfiguraci jako komparátor, budou porovnány dvě veličiny stejného typu signálu a výstupní signál bude indikovat, zda jsou hodnoty vstupů stejné nebo ne. Může tedy dojít k následujícímu:
Pokud Vi1 <Vi2 výstup V.o bude to pozitivní.
Pokud Vi1 > Vi2 výstup V.o bude to negativní.
Musíte mít na paměti, že pokud je obvod použit v otevřená smyčka (bez zpětnovazebního odporu) se bude chovat jako komparátor napětí.
Další nastavení
Květen konfigurovat další způsoby U těchto operačních zesilovačů je zapojte do kaskády a dokonce vyměňte rezistory za potenciometry, abyste vytvořili zesilovače s proměnným ziskem, jako integrátor, derivát, jako převaděče, pro logaritmické a exponenciální funkce, komparátor oken atd. Ale ty jsou méně časté než ty, které jsem popsal výše ...
aplikace
the aplikace těchto operačních zesilovačů může být více. Určitě jste je použili. Ve skutečnosti jsou přítomny v některých vývojových deskách, v digitálních kalkulačkách, ve filtrech zvukového systému (horní propust, dolní propust, šířka pásma, aktivní filtry, oscilátory), v předzesilovačích a audio / video bufferech, v regulátorech, převaděčích, úrovňových adaptérech (např. CMOS-TTL,…), přesných usměrňovačích, aby se zabránilo efektu načítání atd.
Su všestrannost Je to proto, že mohou fungovat jako komparátory signálu, sledovače napětí, neinvertující zesilovače, invertující sčítač, jako invertující sčítač, jako integrátor, bočník, převodník proudu na napětí, pro logaritmické nebo exponenciální funkce, jako digitální / analogové převaděče atd.
Nejpoužívanější operační zesilovače
Pokud jste výrobce nebo děláte nějaký DIY projekt, určitě budete chtít něco z toho znát nejběžnější modely operačních zesilovačů. Například:
- μA709M
- LM741
- LM1458
- LM358N
- LM324
- LF353-N
- Nebyly nalezeny žádné produkty.
- Nebyly nalezeny žádné produkty.
- OP07
- MAX4238
- Nebyly nalezeny žádné produkty.
- LM339
- CA 3130
- CA 3140
- TL071
- TL082
- IC747