เครื่องขยายเสียงในการทำงาน - มันคืออะไร?

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเขา เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานหรือหากคุณยังไม่ทราบว่ามันคืออะไรคุณสามารถทำความเข้าใจอุปกรณ์ประเภทนี้เพิ่มเติมได้ที่นี่ นอกจากนี้สิ่งเหล่านี้ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ พวกเขาค่อนข้างใช้ในวงจรจำนวนมากเนื่องจากใช้งานได้จริงสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย

ขอบคุณพวกเขาสัญญาณอนาล็อกสามารถประมวลผลได้ การดำเนินงานมากมาย กับพวกเขาทำการเปรียบเทียบ ฯลฯ ปัจจุบันมีอยู่ในวงจรต่างๆที่คุณใช้ทุกวันรวมทั้งบอร์ดของคุณด้วย แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์...

เครื่องขยายเสียงปฏิบัติการคืออะไร?

El แนวคิด op amp จะปรากฏในปี พ.ศ. 1947 ครั้งแรกถูกสร้างขึ้นโดยใช้หลอดสุญญากาศเพื่อใช้ในคอมพิวเตอร์อนาล็อกเครื่องแรก ต้องขอบคุณพวกเขาการดำเนินการทางคณิตศาสตร์พื้นฐานสามารถทำได้เช่นการบวกการลบการคูณการหารการหาอนุพันธ์การรวม ฯลฯ ดังนั้นจึงเรียกว่าเครื่องขยายเสียง "ใช้งานได้" ...

จนถึงปีพ. ศ. 1964 ขอบคุณผู้มีชื่อเสียง Fairchild Semiconductorแอมพลิฟายเออร์เชิงปฏิบัติการเสาหินเครื่องแรกที่สร้างขึ้นจากวงจรรวมตามที่มีการแจกจ่ายในวันนี้จะไม่มาถึง เป็นผลงานของวิศวกร Robert John Widlar และมีเครื่องหมายμA702 จากนั้นมันจะพัฒนาไปถึงปี 741 μA1968ซึ่งเป็นชิปสองขั้วที่กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม

เครื่องขยายสัญญาณการทำงานเหล่านี้ (หรือที่เรียกว่า Op Amp) เป็นอุปกรณ์ที่สามารถทำงานได้หลากหลายขึ้นอยู่กับตำแหน่งของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มาพร้อมกัน องค์ประกอบเหล่านี้จะแนบไปกับ 5 พิน (พินเอาต์):

• - อินพุต: เป็นอินพุตที่กลับด้าน
• + อินพุต: เป็นรายการโดยตรงนั่นคือผู้ที่ไม่ใช่นักลงทุน
• เอาท์พุต: exit.
• + Vss: มันคือการให้อาหารในเชิงบวก
• -เทียบกับ: คือการให้อาหารเชิงลบ

ในอุปกรณ์เหล่านี้บางส่วน เงื่อนไขที่เฉพาะเจาะจงมาก ที่คุณควรรู้ ตัวอย่างเช่น:

• ไม่มีกระแสเข้า / ออกจากพินกลับด้านและไม่กลับด้านเนื่องจากอิมพีแดนซ์ระหว่างทั้งสองไม่สิ้นสุด (ในแอมป์ออปติกในอุดมคติ)
• การได้รับส่วนต่างในอุดมคติจะไม่มีที่สิ้นสุดแม้ว่าในทางปฏิบัติจะเป็นไปไม่ได้เนื่องจากเมื่อถึงจุดอิ่มตัวแรงดันเอาต์พุตจะคงที่
• ความต่างศักย์ระหว่างอินพุทกลับด้านและไม่กลับด้านต้องเป็นศูนย์
• กำไรสูงมาก แต่สมดุลนั่นคือมันจะเหมือนกันในทั้งสองอินพุต นี่หมายความว่าเอาต์พุตเป็นศูนย์หากอินพุตทั้งสองป้อนด้วยสัญญาณเท่ากันและมีขั้วเท่ากัน
• ความต้านทานอินพุตสูงมากและความต้านทานเอาต์พุตต่ำมาก
• เช่นเดียวกับแอมป์อื่น ๆ พวกเขาสามารถถึงจุดอิ่มตัวได้ ในขณะนั้นสัญญาณเอาต์พุตจะไม่เพิ่มขึ้นต่อไปแม้ว่าความแตกต่างระหว่างสัญญาณจะแตกต่างกัน
• แบนด์วิดท์ยังไม่มีที่สิ้นสุดในกรณีที่เหมาะ แต่ในกรณีจริงมันเป็นไปไม่ได้ สิ่งนี้ระบุช่วงความถี่ที่ฟังก์ชันการทำงานที่กำหนดไว้ถูกต้อง

และตามชื่อของมัน op amp เป็นอุปกรณ์ที่สามารถ เพิ่มสัญญาณทุกประเภท (แรงดันไฟฟ้าหรือความเข้ม) ทั้งกระแสสลับและกระแสตรง และนั่นก็เพียงพอที่จะดำเนินการได้หลากหลายตามการกำหนดค่าหรือโหมดที่เราจะเห็นในหัวข้อถัดไป

โหมดการทำงาน

สิ่งที่ดีเกี่ยวกับ op amp ก็คือมันสามารถ กำหนดค่าได้หลายวิธี เพื่อให้คุณสามารถทำงานได้อย่างแตกต่าง:

นักลงทุน

ออปแอมป์สามารถทำงานเป็นแอมพลิฟายเออร์แรงดันไฟฟ้าได้ นักลงทุน และไม่ใช่นักลงทุน เมื่อคุณทำสิ่งนี้เป็นอินเวอร์เตอร์แรงดันเอาต์พุตจะอยู่ในเฟสตรงข้ามกับแรงดันไฟฟ้าอินพุต (แทนที่จะเป็นเฟสเดียวกับอินเวอร์เตอร์ที่ไม่ใช่อินเวอร์เตอร์)

นอกจากนี้คุณควรทราบว่าสามารถใช้งานได้ทั้งสองอย่างด้วย ปัจจุบัน ต่อเนื่องเช่นเดียวกับกระแสสลับในการกำหนดค่าประเภทนี้ ในกรณีของ AC ตัวเก็บประจุ C1 จะรวมอยู่ในอนุกรมและอยู่ด้านหน้าของ R1

ในกรณีนี้ไฟล์ ganancia สามารถคำนวณได้ด้วยสูตร:

A_v = - ร₂ / อาร์₁

ในขณะที่คุณยังสามารถ คำนวณความต้านทาน ซึ่งเชื่อมต่อกับอินพุตและกราวด์ด้วย:

R₃ = R₁ ร₂ / อาร์₁ + R₂

ไม่ใช่นักลงทุน

เครื่องขยายเสียงที่ใช้งานได้ ไม่ใช่นักลงทุน มันจะขับเคลื่อนโดยอินพุตที่ไม่กลับด้านและสัญญาณเอาต์พุตอยู่ในเฟสกับอินพุต ในกรณีนี้มันยังสามารถทำงานในการกำหนดค่านี้สำหรับ DC เป็น AC โดยการเพิ่มตัวเก็บประจุสองตัวในกรณีที่สอง C1 ในอินพุตโดยตรงและ C2 ในอนุกรมระหว่าง R1 และกราวด์

ในกรณีนี้กำไรจะคำนวณแตกต่างกัน:

A_v = ร₁ + R₂ / อาร์₁

ในขณะที่ ความต้านทานที่สาม มันยังคงคำนวณด้วยสูตรเดียวกับอินเวอร์เตอร์ ...

ตัวเพิ่มแรงดันไฟฟ้า

สามารถใช้แอมป์สหกรณ์ได้ สัญญาณผสม ข้อมูลจากแหล่งต่างๆ วงจรประเภทนี้ใช้อินพุตหลายตัว (สูงสุด 10 แม้ว่าจะมีเพียง 3 ในภาพ)

สิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่คือไฟล์ แอมแปร์ เท่ากับผลรวมของกระแสบางส่วนของอินพุต (ตามที่กำหนดโดยกฎหมายของ Kirchhoff):

I_i = ฉัน₁ + ฉัน₂ + ฉัน₃

แต่ละความเข้มเหล่านี้ใช้ กฎของโอห์ม, จะขึ้นอยู่กับ เด:

I₁ = V₁ / อาร์₁

I₂ = V₂ / อาร์₂

I₃ = V₃ / อาร์₃

เนื่องจากความเข้มของกระแสอินพุตมีค่าเท่ากันและเป็นเครื่องหมายตรงข้ามกับ กระแสไฟขาออกสามารถระบุได้ว่า:

I_i = - ฉัน_o

ดังนั้นจึงสามารถระบุได้ว่า แรงดันขาออก จะ:

V_o = ฉัน_o ร₄ = -I_i ร₄

ในกรณีนี้ให้เพิ่มอีกครั้ง ตัวเก็บประจุ มันยังสามารถทำงานร่วมกับ AC ...

ตัวลบแรงดันไฟฟ้า

ในกรณีนี้มันคือไฟล์ เครื่องขยายเสียงที่แตกต่างกัน ซึ่งประกอบด้วยนักลงทุนและไม่ใช่นักลงทุน สามารถใช้เพื่อลบกระแสสลับและกระแสตรงได้ก็เพียงพอที่จะใส่หรือถอดตัวเก็บประจุในอนุกรมพร้อมกับตัวต้านทานของอินพุต

ในกรณีนี้ไฟล์ แรงดันขาออก จะ:

V_o = V_o1 + V_o2 = R₄ / อาร์₁ (V_o1 + V_o2)

เครื่องเปรียบเทียบ

ในการกำหนดค่าเช่น ผู้เปรียบเทียบจะมีการเปรียบเทียบปริมาณสัญญาณประเภทเดียวกันสองปริมาณและสัญญาณเอาต์พุตจะระบุว่าค่าของอินพุตเหมือนกันหรือไม่ นั่นคือสิ่งต่อไปนี้สามารถเกิดขึ้นได้:

ถ้า V_i1 <V_i2  เอาต์พุต V_o มันจะเป็นบวก

ถ้า V_i1 > V_i2  เอาต์พุต V_o มันจะเป็นลบ

คุณต้องจำไว้ว่าถ้าใช้วงจร วงเปิด (ไม่มีตัวต้านทานแบบป้อนกลับ) มันจะทำงานเหมือนตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า

การตั้งค่าอื่น ๆ

สามารถ กำหนดค่าวิธีอื่น ๆ สำหรับแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้เหล่านี้ให้เชื่อมต่อเข้ากับแคสเคดและแม้กระทั่งแทนที่ตัวต้านทานด้วยโพเทนชิโอมิเตอร์เพื่อสร้างแอมพลิฟายเออร์ที่ได้รับตัวแปรเช่นอินทิเกรเตอร์อนุพันธ์เป็นตัวแปลงสำหรับฟังก์ชันลอการิทึมและเลขชี้กำลังตัวเปรียบเทียบหน้าต่าง ฯลฯ แต่สิ่งเหล่านี้มีน้อยกว่าที่ฉันได้อธิบายไว้ข้างต้น ...†<

การใช้งาน

ลา การใช้งาน ออปแอมป์เหล่านี้สามารถมีได้หลายแบบ คุณต้องใช้มัน ในความเป็นจริงมีอยู่ในบอร์ดพัฒนาบางตัวในเครื่องคิดเลขดิจิทัลในตัวกรองระบบเสียง (ความถี่สูง ผ่านต่ำ, แบนด์วิดท์, ฟิลเตอร์แอคทีฟ, ออสซิลเลเตอร์), ในพรีแอมพลิฟายเออร์และบัฟเฟอร์เสียง / วิดีโอ, ในเรกูเลเตอร์, ตัวแปลง, อะแดปเตอร์ระดับ (เช่น CMOS-TTL, …), วงจรเรียงกระแสที่มีความแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงเอฟเฟกต์การโหลด ฯลฯ

Su ความเก่งกาจ เป็นเพราะสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเปรียบเทียบสัญญาณตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าแอมพลิฟายเออร์แบบไม่กลับด้านตัวเพิ่มกลับด้านเป็นตัวเพิ่มกลับด้านในฐานะตัวรวมตัวแบ่งตัวแปลงกระแสต่อแรงดันสำหรับฟังก์ชันลอการิทึมหรือเลขชี้กำลังเป็นดิจิตอล / อนาล็อก ตัวแปลง ฯลฯ

แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการที่ใช้มากที่สุด

หากคุณเป็นผู้ผลิตหรือกำลังทำโครงการ DIY คุณจะต้องอยากรู้บ้าง รุ่น op amp ที่พบมากที่สุด. ตัวอย่างเช่น:

• μA709M
• LM741
• LM1458
• LM358N
• LM324
• LF353-N
• ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบ
• ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบ
• OP07
• MAX4238
• ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบ
• LM339
• 3130 แคลิฟอร์เนีย
• 3140 แคลิฟอร์เนีย
• TL071
• TL082
• IC747