Operational amplifier - ano ito?

pagpapatakbo amplifier

Kung nais mong malaman ang tungkol sa kanya pagpapatakbo amplifier, o kung hindi mo pa rin alam kung ano ito, dito maaari mong maunawaan nang kaunti ang tungkol sa ganitong uri ng aparato. Bukod dito, ang mga ito Mga elektronikong sangkap ang mga ito ay lubos na ginagamit sa maraming mga circuit, dahil ang mga ito ay napaka praktikal para sa maraming mga application.

Salamat sa kanila, maaaring maproseso ang mga analog signal, dami ng operasyon sa kanila, gumawa ng mga paghahambing, atbp. Ngayon ay naroroon sila sa marami sa mga circuit na ginagamit mo araw-araw, kasama ang iyong board. Arduino...

Ano ang isang pagpapatakbo amplifier?

simbolo ng op amp

El op amp konsepto ay lilitaw noong 1947. Ang una ay binuo gamit ang mga vacuum tubes na gagamitin sa mga unang analog computer. Salamat sa kanila, maaaring maisagawa ang mga pangunahing pagpapatakbo sa matematika, tulad ng pagdaragdag, pagbabawas, pagpaparami, dibisyon, paghihiwalay, pagsasama, atbp. Samakatuwid sila ay tinawag na "pagpapatakbo" na mga amplifier ...

Hanggang 1964, salamat sa sikat Fairchild Semiconductor, ang unang monolithic pagpapatakbo amplifier na itinayo sa isang integrated circuit, habang ipinamamahagi ngayon, ay hindi darating. Ito ay gawain ng inhinyero na si Robert John Widlar, at minarkahan ng μA702. Mula doon ay magbabago ito patungong 741 μA1968, isang bipolar chip na naging pamantayan sa industriya.

Ang mga pagpapatakbo na amplifier (kilala rin bilang Op Amp), ay mga aparato na may kakayahang magsagawa ng maraming mga gawain ayon sa mga elektronikong sangkap na kasama nito ay inilalagay. Ang mga elementong ito ay ikakabit 5 pin nito (pinout):

  • - input: ay ang inverting input.
  • + entry: ay ang direktang pagpasok, iyon ay, ang hindi namumuhunan.
  • Pagbubuhos: exit.
  • + Vss: ito ay ang positibong pagpapakain.
  • -Vss: ay negatibong pagpapakain.

Sa mga aparatong ito ang ilan napaka partikular na mga kundisyon na dapat mong malaman. Halimbawa:

  • Walang kasalukuyang pagpasok / pag-alis sa pag-invert at non-inverting pin dahil ang impedance sa pagitan ng dalawa ay walang hanggan (sa isang perpektong op amp).
  • Ang pagkakaiba na nakuha sa isang perpektong isa ay magiging walang hanggan din, kahit na sa pagsasanay ay hindi posible, dahil kapag naabot ang saturation, ang output boltahe ay mananatiling pare-pareho.
  • Ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng inverting at non-inverting input ay dapat na zero.
  • Napakataas na kita. Ngunit balanseng, iyon ay, magiging pareho ito sa parehong mga input. Ipinapahiwatig nito na ang output ay zero kung ang parehong mga input ay pinakain ng pantay na signal at ng pantay na polarity
  • Napakataas na paglaban sa pag-input, at napakababang paglaban sa output.
  • Tulad ng anumang iba pang amp, maaabot nila ang kanilang saturation point. Sa oras na iyon, ang output signal ay hindi magpapatuloy na tumaas kahit na ang pagkakaiba sa pagitan ng mga signal ay.
  • Ang bandwidth ay walang katapusan din sa perpektong kaso, ngunit sa isang tunay na kaso hindi ito posible. Ipinapahiwatig nito ang saklaw ng dalas sa loob ng kung saan ang isang naibigay na pagpapaandar sa pagpapatakbo ay pinananatiling tumpak.

At tulad ng iminumungkahi ng pangalan nito, ang isang op amp ay isang aparato na maaari palakasin ang anumang uri ng signal (boltahe o intensity), kapwa alternating kasalukuyang at direktang kasalukuyang. At sapat na iyon upang maisakatuparan ang isang bilang ng mga pagpapatakbo ayon sa mga pagsasaayos o mode na makikita natin sa susunod na seksyon ...

Mga mode ng pagpapatakbo

Ang magandang bagay tungkol sa op amp ay kaya ito mai-configure sa iba't ibang mga paraan upang maaari kang magtrabaho nang iba:

Mamumuhunan

Ang isang op amp ay maaaring gumana bilang isang boltahe amplifier mamumuhunan at hindi mamumuhunan. Kapag ginawa mo ito bilang isang inverter, ang output boltahe ay nasa phase pagsalungat sa input boltahe (sa halip na parehong yugto tulad ng sa mga di-inverter).

Gayundin, dapat mong malaman na maaari silang gumana ng pareho kasalukuyang tuloy-tuloy pati na rin ang alternating kasalukuyang sa ganitong uri ng pagsasaayos. Sa kaso ng AC, isang capacitor C1 ay isasama sa serye at sa harap lamang ng R1.

Sa kasong ito, ang makakuha maaaring kalkulahin sa pormula:

Av = - R2 /r1

Habang maaari mo rin kalkulahin ang paglaban na kumokonekta sa input at sa ground na may:

R3 = R1 R2 /r1 + R2

Hindi mamumuhunan

hindi mamumuhunan

Isang pagpapatakbo amplifier hindi mamumuhunan ito ay pinapagana ng non-inverting input, at ang output signal ay nasa phase kasama ng input. Sa kasong ito maaari rin itong gumana sa pagsasaayos na ito para sa DC bilang AC, pagdaragdag sa pangalawang kaso ng dalawang capacitor, isang C1 sa direktang pag-input, at isang C2 sa serye sa pagitan ng R1 at ng lupa.

Sa kasong ito, ang kita ay kinakalkula nang magkakaiba:

Av = R1 + R2 /r1

Habang ang pangatlong paglaban kinakalkula pa rin ito ng parehong formula tulad ng sa inverter ...

Boltahe adder

adder

Maaaring magamit ang isang op amp maghalo ng signal input mula sa iba't ibang mga mapagkukunan. Ang ganitong uri ng circuit ay gumagamit ng maraming mga input (hanggang sa isang maximum na 10, bagaman mayroon lamang 3 sa imahe).

Ang nangyayari dito ay ang amperage ay katumbas ng kabuuan ng bahagyang mga alon ng mga input (tulad ng itinatag ng batas ni Kirchhoff):

Ii = Ako1 + Ako2 + Ako3

Ang bawat isa sa mga ito intensities, paglalapat ng Batas ni Ohm, aasa ng:

I1 = V1 /r1

I2 = V2 /r2

I3 = V3 /r3

Tulad ng kasalukuyang lakas ng pag-input ay may parehong halaga at nasa tapat ng pag-sign sa kasalukuyang output, maaaring matukoy na:

Ii = - akoo

Samakatuwid, matutukoy na ang output boltahe magiging:

Vo = Akoo R4 = -Akoi R4

Sa kasong ito, muling pagdaragdag capacitor maaari din itong gumana sa AC ...

Nagbabawas ng boltahe

tatanggap

Sa kasong ito, ito ay isang pagkakaiba-iba ng amplifier na nabuo ng isang namumuhunan at isang hindi namumuhunan. Maaari itong magamit upang bawasan ang kahalili at idirekta ang mga alon, ito ay sapat na upang ilagay o alisin ang mga capacitor sa serye sa mga resistors ng kanilang mga input.

Sa kasong ito, ang output boltahe magiging:

Vo = Vo1 + Vo2 = R4 /r1 (Vo1 + Vo2)

Kumpare

kumpare

Sa isang pagsasaayos tulad ng kumpare, ang dalawang dami ng parehong uri ng isang senyas ay ihinahambing at ang output signal ay magpapahiwatig kung ang mga halaga ng mga input ay pareho o hindi. Iyon ay, ang mga sumusunod ay maaaring mangyari:

Kung Vi1 <Vi2  ang output ng Vo magiging positibo ito.

Kung Vi1 > Vi2  ang output ng Vo magiging negatibo ito.

Dapat mong tandaan na kung ginamit ang circuit sa buksan ang loop (nang walang risistor ng feedback), ito ay kumikilos tulad ng isang boltahe na paghahambing.

Iba pang mga setting

Maaari mo i-configure ang iba pang mga paraan Para sa mga pagpapatakbo na amplifier, ikonekta ang mga ito sa kaskad, at kahit palitan ang mga resistors ng mga potentiometers upang makagawa ng variable gain amplifiers, bilang integrator, derivative, bilang mga converter, para sa logarithmic at exponential function, window comparator, atbp. Ngunit ang mga ito ay hindi gaanong madalas kaysa sa mga nailarawan ko sa itaas ...

aplikasyon

ang application ng mga op amp na ito ay maaaring maging maramihang. Dapat ginamit mo ang mga ito. Sa katunayan, naroroon sila sa ilang mga board ng pag-unlad, sa mga digital calculator, sa mga filter ng sound system (mataas na pass, low pass, bandwidth, mga aktibong filter, oscillator), sa mga preamplifier at audio / video buffer, sa mga regulator, converter, level adapter (hal. CMOS-TTL,…), mga eksaktong pagwawasto, upang maiwasan ang pag-load ng epekto, atbp.

Su kagalingan sa maraming bagay Ito ay sapagkat maaari silang gumana bilang mga tagapaghahambing ng signal, mga tagasunod ng boltahe, mga di-pagbabalik na amplifier, isang inverting adder, bilang isang inverting adder, bilang isang integrator, shunt, kasalukuyang-to-voltage converter, para sa logarithmic o exponential function, bilang Digital / Analog mga converter, atbp.

Karamihan sa ginagamit na mga amplifier ng pagpapatakbo

Kung ikaw ay isang tagagawa o gumagawa ka ng ilang uri ng proyekto ng DIY, tiyak na gugustuhin mong malaman ang ilan sa ang pinakakaraniwang mga op amp na modelo. Halimbawa:


Ang nilalaman ng artikulo ay sumusunod sa aming mga prinsipyo ng etika ng editoryal. Upang mag-ulat ng isang pag-click sa error dito.

Maging una sa komento

Iwanan ang iyong puna

Ang iyong email address ay hindi nai-publish.

*

*

  1. Responsable para sa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Layunin ng data: Kontrolin ang SPAM, pamamahala ng komento.
  3. Legitimation: Ang iyong pahintulot
  4. Komunikasyon ng data: Ang data ay hindi maiparating sa mga third party maliban sa ligal na obligasyon.
  5. Imbakan ng data: Ang database na naka-host ng Occentus Networks (EU)
  6. Mga Karapatan: Sa anumang oras maaari mong limitahan, mabawi at tanggalin ang iyong impormasyon.

Pagsubok sa EnglishSubukan ang Catalanpagsusulit sa Espanyol