Operatiivvõimendi - mis see on?

operatiivvõimendi

Kui soovite tema kohta rohkem teada saada operatiivvõimendivõi kui te ikkagi ei tea, mis see on, saate siin seda tüüpi seadmetest veidi rohkem aru saada. Lisaks need Elektroonilised osad neid kasutatakse üsna paljudes vooluringides, kuna need on paljude rakenduste jaoks väga praktilised.

Tänu neile saab analoogsignaale töödelda, operatsioonide paljusus nendega, tehke võrdlusi jne. Täna on need olemas paljudes vooluringides, mida igapäevaselt kasutate, sealhulgas ka teie pardal. Arduino...

Mis on operatiivvõimendi?

op amp sümbol

El op amp kontseptsioon Esimesed ehitati vaakumtorude abil, mida kasutati esimestes analoogarvutites. Tänu neile sai läbi viia põhilisi matemaatilisi toiminguid, nagu liitmine, lahutamine, korrutamine, jagamine, tuletamine, integreerimine jne. Seetõttu nimetatakse neid "operatiivseteks" võimenditeks ...

Aastani 1964, tänu kuulsale Fairchild Semiconductor, esimene integraallülitusele ehitatud monoliitne operatsioonivõimendi, nagu neid täna levitatakse, ei jõuaks. See oli insener Robert John Widlari töö ja sellele oli märgitud μA702. Sealt areneks see välja 741. aasta μA1968, bipolaarse kiibini, millest on saanud tööstuse standard.

Need operatsioonivõimendid (tuntud ka kui Op Amp) on seadmed, mis on võimelised täitma paljusid ülesandeid vastavalt sellele lisatud elektroonilistele komponentidele. Need elemendid kinnitatakse selle 5 tihvti (kinnitus):

  • - sisend: on pööratav sisend.
  • + sisend: on otsene sisenemine, see tähendab mitteinvestor.
  • Väljund: väljumine.
  • + Vss: see on positiivne söötmine.
  • -Vss: on negatiivne söötmine.

Nendes seadmetes mõned väga konkreetsed tingimused mida peaksite teadma. Näiteks:

  • Pöörd- ja mitteinverteerivatesse tihvtidesse sisenevat / väljuvat voolu pole, sest nende kahe takistus on lõpmatu (ideaalses op-võimendis).
  • Ideaalse diferentseeritud võimendus on samuti lõpmatu, kuigi praktikas pole see võimalik, kuna küllastuse saavutamisel jääb väljundpinge konstantseks.
  • Potentsiaalne erinevus inverteeriva ja inverteerimata sisendi vahel peab olema null.
  • Väga suur juurdekasv. Kuid tasakaalustatud, see tähendab, et see on mõlemas sisendis sama. See tähendab, et väljund on null, kui mõlemat sisendit toidavad võrdsed signaalid ja võrdne polaarsus
  • Väga kõrge sisendtakistus ja väga madal väljundtakistus.
  • Nagu iga teine ​​võimendi, võivad nad saavutada oma küllastuspunkti. Sel ajal ei suurene väljundsignaal isegi siis, kui signaalide vahe suureneb.
  • Ribalaius on ideaalsel juhul ka lõpmatu, kuid reaalsel juhul pole see võimalik. See näitab sagedusvahemikku, milles antud tööfunktsioon hoitakse täpsena.

Ja nagu nimigi ütleb, on operatiivvõimendi seade, mis suudab võimendada mis tahes tüüpi signaale (pinge või intensiivsus), nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu. Ja sellest piisab paljude toimingute tegemiseks vastavalt konfiguratsioonidele või režiimidele, mida näeme järgmises osas ...

Töörežiimid

Opvõimendi tore asi on see, et saab konfigureerida mitmel viisil nii et saate töötada erinevalt:

Investor

Opvõimendi võib töötada pingevõimendina investorile ja mitte investor. Kui teete seda inverterina, on väljundpinge faasipunktis sisendpingega (mitte sama inverteriga faasi asemel).

Samuti peaksite teadma, et nad saavad mõlemaga töötada corriente pidev nagu vahelduvvoolul seda tüüpi konfiguratsioonis. Vahelduvvoolu korral kaasatakse kondensaator C1 järjestikku ja otse R1 ette.

Sel juhul ahnus saab arvutada järgmise valemiga:

Av = - R2 / R1

Kuigi saate ka arvuta takistus mis ühendub sisendi ja maandusega:

R3 = R1 R2 / R1 + R2

Mitte investor

mitte investor

Operatiivvõimendi mitte investor selle toiteallikaks on mitteinverteeriv sisend ja väljundsignaal on sisendi signaaliga faasis. Sel juhul võib see töötada ka selles alalisvoolu konfiguratsioonis vahelduvvooluna, lisades teisel juhul kaks kondensaatorit, otseses sisendis C1 ja R2 ja maapinna vahel järjestikku C1.

Sellisel juhul arvutatakse kasum erinevalt:

Av = R1 + R2 / R1

Kuigi kolmas vastupanu see arvutatakse endiselt sama valemiga nagu inverteris ...

Pinge lisaja

lisaja

Op-võimendit saab kasutada segada signaale sisend erinevatest allikatest. Seda tüüpi vooluahelad kasutavad mitut sisendit (kuni 10, kuigi pildil on ainult 3).

Siin juhtub, et voolutugevus on võrdne sisendite osaliste voolude summaga (mis on kehtestatud Kirchhoffi seadusega):

Ii = Mina1 + I2 + I3

Kõik need intensiivsused, rakendades Ohmi seadus, sõltub de:

I1 = V1 / R1

I2 = V2 / R2

I3 = V3 / R3

Kuna sisendi voolutugevusel on sama väärtus ja see on vastupidise märgiga väljundvool, saab kindlaks teha, et:

Ii = - Io

Seetõttu saab kindlaks teha, et väljundpinge olema:

Vo = Minao R4 = -Ii R4

Sel juhul jälle lisades kondensaatorid see võiks töötada ka vahelduvvoolu ...

Pinge lahutaja

vastuvõtja

Sel juhul on see a diferentsiaalvõimendi mis koosneb investorist ja mitteinvestorist. Seda saab kasutada vahelduva ja alalisvoolu lahutamiseks, piisab kondensaatorite paigutamisest või eemaldamisest nende sisendite takistitega järjestikku.

Sel juhul väljundpinge olema:

Vo = Vo1 + Vo2 = R4 / R1 (Vo1 + Vo2)

Võrdleja

võrdleja

Konfiguratsioonis nagu võrdlejavõrreldakse kahte sama tüüpi signaali kogust ja väljundsignaal näitab, kas sisendite väärtused on samad või mitte. See võib juhtuda järgmiselt:

Kui Vi1 <Vi2  V väljundo see on positiivne.

Kui Vi1 > Vi2  V väljundo see on negatiivne.

Peate meeles pidama, et kui vooluringi kasutatakse avatud silmus (ilma tagasisidetakistita) käitub see nagu pinge võrdleja.

Muud seaded

Võite konfigureerida muid viise Nende operatiivvõimendite jaoks ühendage need kaskaadis ja isegi asendage takistid potentsiomeetritega, et muuta muutuva võimendusega võimendeid, integraatori, tuletise, muundurina, logaritmiliste ja eksponentsiaalsete funktsioonide jaoks, akende võrdlejaks jne. Kuid need on harvemad kui need, mida ma eespool kirjeldasin ...

rakendused

The rakendused neist op-ampritest võib olla mitu. Te olete neid kindlasti kasutanud. Tegelikult esinevad need mõnes arendusplaadis, digitaalsetes kalkulaatorites, helisüsteemi filtrites (ülipääs, madalpääs, ribalaius, aktiivfiltrid, ostsillaatorid), eelvõimendites ja heli / video puhvrites, regulaatorites, muundurites, tasemeadapterites (nt CMOS-TTL, ...), täppisalaldites, et vältida koormusefekti jne.

Su mitmekülgsus Sellepärast, et nad võivad toimida signaalide võrdlejate, pinge järgijate, mitte-inverteerivate võimenditena, inverteeriva liitmikuna, inverteeriva liitmikuna, integraatori, šundi, voolu pinge muundurina, logaritmiliste või eksponentsiaalsete funktsioonidena, digitaalsete / analoogmuunduritena, jne.

Enamkasutatavad operatsioonivõimendid

Kui olete tegija või teete mingit isetegemise projekti, tahate kindlasti mõnda neist teada saada kõige levinumad op-amp mudelid. Näiteks:


Artikli sisu järgib meie põhimõtteid toimetuse eetika. Veast teatamiseks klõpsake nuppu siin.

Ole esimene kommentaar

Jäta oma kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata.

*

*

  1. Andmete eest vastutab: Miguel Ángel Gatón
  2. Andmete eesmärk: Rämpsposti kontrollimine, kommentaaride haldamine.
  3. Seadustamine: teie nõusolek
  4. Andmete edastamine: andmeid ei edastata kolmandatele isikutele, välja arvatud juriidilise kohustuse alusel.
  5. Andmete salvestamine: andmebaas, mida haldab Occentus Networks (EL)
  6. Õigused: igal ajal saate oma teavet piirata, taastada ja kustutada.

Inglise keele testKatalaani testhispaania viktoriin