Sa radio electronics at microcircuitry, malawakang ginagamit ang operational amplifier (op-amp). Mayroon itong mahusay na teknikal na katangian (TX) para sa pagpapalakas ng signal. Upang maunawaan ang saklaw ng OS, kailangan mong malaman ang prinsipyo ng operasyon nito, ang diagram ng koneksyon at ang pangunahing TX.
Nilalaman
Ano ang operational amplifier
OU - isang integrated circuit (IC), ang pangunahing layunin nito ay upang palakasin ang halaga ng direktang kasalukuyang. Mayroon lamang itong isang output, na tinatawag na differential. Ang output na ito ay may mataas na signal amplifying factor (Ky). Pangunahing ginagamit ang mga op-amp sa paggawa ng mga circuit na may negatibong feedback (NFB), na, na may pangunahing pakinabang na TX, ay tumutukoy sa Ku ng orihinal na circuit. Ang mga Op-amp ay ginagamit hindi lamang sa anyo ng mga indibidwal na IC, kundi pati na rin sa iba't ibang mga bloke ng mga kumplikadong device.
Ang op-amp ay may 2 input at 1 output, at mayroon ding mga output para sa pagkonekta ng power source (IP). Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang operational amplifier ay simple. Mayroong 2 panuntunang kinuha bilang batayan.Inilalarawan ng mga patakaran ang mga simpleng proseso ng operasyon ng IC na nagaganap sa OS, at kung paano gumagana ang IC ay malinaw kahit sa mga dummies. Sa output, ang pagkakaiba ng boltahe (U) ay 0, at ang mga input ng op-amp ay halos walang kasalukuyang (I). Ang isang input ay tinatawag na non-inverting (V+) at ang isa naman ay tinatawag na inverting (V-). Bilang karagdagan, ang mga op-amp input ay may mataas na resistensya (R) at halos walang I.
Inihahambing ng chip ang mga halaga ng U sa mga input at naglalabas ng signal, paunang pinapalakas ito. Ang Ku OU ay may mataas na halaga, na umaabot sa 1000000. Kung ang isang mababang U ay inilapat sa input, pagkatapos ay sa output posible na makakuha ng isang halaga na katumbas ng U ng power source (Uip). Kung ang U sa input V+ ay mas malaki kaysa sa V-, kung gayon ang output ay ang pinakamataas na positibong halaga. Kapag pinalakas ng isang positibong U ng inverting input, ang output ay magkakaroon ng maximum na negatibong boltahe.
Ang pangunahing kinakailangan para sa pagpapatakbo ng OS ay ang paggamit ng isang bipolar IP. Posibleng gumamit ng unipolar IP, ngunit ang mga kakayahan ng op-amp ay lubhang limitado. Kung gumagamit ka ng baterya at kunin ang plus side nito bilang 0, pagkatapos ay kapag sinusukat ang mga halaga, makakakuha ka ng 1.5 V. Kung kukuha ka ng 2 baterya at ikonekta ang mga ito sa serye, pagkatapos ay idaragdag ang U, i.e. ang aparato ay magpapakita ng 3 V.
Kung gagawin natin ang negatibong terminal ng baterya bilang zero, magpapakita ang device ng 3 V. Kung hindi, kung gagawin natin ang positibong terminal bilang 0, makakakuha tayo ng -3 V. Kapag ginagamit ang punto sa pagitan ng dalawang baterya bilang zero, tayo kumuha ng primitive bipolar IP. Maaari mo lamang suriin ang kalusugan ng op-amp kapag ikinonekta mo ito sa circuit.
Mga uri at simbolo sa diagram
Sa pagbuo ng electrical circuitry, ang mga operational amplifier ay patuloy na pinapabuti at ang mga bagong modelo ay lumilitaw.
Pag-uuri ayon sa aplikasyon:
- Ang pang-industriya ay isang murang opsyon.
- Precision (tumpak na kagamitan sa pagsukat).
- Electrometric (maliit na halaga ng Iin).
- Micropower (pagkonsumo ng maliit na I power).
- Programmable (nakatakda ang mga kasalukuyang gamit ang I external).
- Makapangyarihan o high-current (nagbibigay ng mas malaking halaga ng I sa consumer).
- Mababang-boltahe (gumana sa U<3 V).
- Mataas na boltahe (idinisenyo para sa mataas na halaga ng U).
- Mabilis na tugon (mataas na rate ng slew at dalas ng pagtaas).
- Na may mababang antas ng ingay.
- Uri ng sonik (mababang harmonika).
- Para sa bipolar at unipolar na uri ng suplay ng kuryente.
- Pagkakaiba (may kakayahang sukatin ang mababang U sa mataas na ingay). Ginagamit sa shunt.
- Pagpapalakas ng mga cascade ng tapos na uri.
- Dalubhasa.
Ayon sa mga input signal, ang mga op amp ay nahahati sa 2 uri:
- May 2 pasukan.
- Na may 3 input. 3 input ay ginagamit upang palawakin ang functionality. May panloob na OOS.
Ang operational amplifier circuit ay medyo kumplikado, at walang saysay na gawin ito, at ang radio amateur ay kailangan lamang malaman ang tamang operational amplifier switching circuit, ngunit para dito dapat maunawaan ang pag-decode ng mga konklusyon nito.
Ang mga pangunahing pagtatalaga ng mga natuklasan ng IC:
- Ang V+ ay isang non-inverting input.
- V- - inverting input.
- Vout - output. Vs + (Vdd, Vcc, Vcc +) - positibong terminal ng IP.
- Vs- (Vss, Vee, Vcc-) - minus IP.
Sa halos anumang op-amp mayroong 5 konklusyon. Gayunpaman, ang ilang mga varieties ay maaaring kulang sa V-. May mga modelo na may mga karagdagang konklusyon na nagpapalawak sa mga kakayahan ng op-amp.
Ang mga konklusyon para sa power supply ay hindi kailangang markahan, dahil. pinatataas nito ang pagiging madaling mabasa ng diagram. Ang power output mula sa positibong terminal o poste ng IP ay matatagpuan sa tuktok ng circuit.
Pangunahing katangian
Ang mga op-amp, tulad ng iba pang bahagi ng radyo, ay may TX, na maaaring nahahati sa mga uri:
- Nagpapalakas.
- Input.
- Weekends.
- Enerhiya.
- Drift.
- Dalas.
- pagganap.
Ang pakinabang ay ang pangunahing katangian ng op amp. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng ratio ng output signal sa input. Tinatawag din itong amplitude, o transfer TX, na ipinakita sa anyo ng mga dependency graph. Kasama sa input ang lahat ng value para sa input ng op-amp: Rin, bias currents (Ism) at shift (Iin), drift at maximum input differential U (Udifmax).
Ginagamit ang Icm upang patakbuhin ang op-amp sa mga input. Kailangan ang Iin para sa pagpapatakbo ng yugto ng pag-input ng op-amp. Iin shift - ang pagkakaiba ng Icm para sa 2 input semiconductors ng op-amp.
Sa panahon ng pagtatayo ng mga circuit, ang mga ito ay dapat kong isaalang-alang kapag kumokonekta sa mga resistor. Kung hindi isinasaalang-alang ang Iin, maaari itong humantong sa paglikha ng isang kaugalian U, na hahantong sa hindi tamang operasyon ng op-amp.
Udifmax - U, na pinapakain sa pagitan ng mga input ng op-amp. Ang halaga nito ay nagpapakilala sa pagbubukod ng pinsala sa mga semiconductors ng differential cascade.
Para sa maaasahang proteksyon sa pagitan ng mga input ng op-amp, 2 diode at isang zener diode ay konektado sa anti-parallel. Ang differential input R ay nailalarawan sa pamamagitan ng R sa pagitan ng dalawang input, at ang common mode input R ay ang halaga sa pagitan ng 2 input ng op amp na pinagsama at ground (ground). Kasama sa mga parameter ng output ng op amp ang output R (Rout), maximum na output U, at I. Ang parameter ng Rout ay dapat na mas maliit sa halaga para sa mas mahusay na mga katangian ng gain.
Upang makamit ang isang maliit na Rout, kailangan mong gumamit ng tagasunod ng emitter. Ang Iout ay binago sa kolektor I.Ang Enerhiya TX ay tinatantya ng pinakamataas na kapangyarihan na kinokonsumo ng OS. Ang dahilan para sa maling operasyon ng op-amp ay ang pagkalat ng TX ng mga semiconductors ng yugto ng differential amplifier, na nakasalalay sa mga tagapagpahiwatig ng temperatura (temperature drift). Ang mga parameter ng dalas ng op-amp ay ang mga pangunahing. Nag-aambag sila sa pagpapalakas ng mga harmonic at impulse signal (bilis).
Sa IC op-amp ng isang pangkalahatan at espesyal na anyo, ang isang kapasitor ay kasama upang maiwasan ang pagbuo ng mga signal na may mataas na dalas. Sa mga frequency na may mababang halaga, ang mga circuit ay may malaking K coefficient na walang feedback (OS). Gumagamit ang OS ng isang non-inverting na koneksyon. Bilang karagdagan, sa ilang mga kaso, halimbawa, sa paggawa ng isang inverting amplifier, ang OS ay hindi ginagamit. Bilang karagdagan, ang op-amp ay may mga dynamic na katangian:
- Slew rate Uout (SN Uout).
- Settling time Uout (op-amp response at jump U).
Kung saan naaangkop
Mayroong 2 uri ng mga op-amp circuit, na naiiba sa paraan ng pagkakakonekta ng mga ito. Ang pangunahing disbentaha ng OU ay ang hindi pagkakapare-pareho ng Ku, na nakasalalay sa mode ng operasyon. Ang mga pangunahing lugar ng aplikasyon ay mga amplifier: inverting (IU) at non-inverting (NIO). Sa circuit ng NRU, ang Ku by U ay itinakda ng mga resistors (dapat ilapat ang signal sa input). Ang OU ay naglalaman ng isang OOS ng isang sunud-sunod na uri. Ang koneksyon na ito ay ginawa sa isa sa mga resistors. Ito ay inihain lamang sa V-.
Sa DUT, ang mga signal ay phase shifted. Upang baguhin ang sign ng output negatibong boltahe, isang parallel na feedback sa U. Ang input, na hindi inverting, ay dapat na pinagbabatayan. Ang input signal ay pinapakain sa pamamagitan ng isang risistor sa inverting input.Kung ang non-inverting input ay napupunta sa ground, ang pagkakaiba ng U sa pagitan ng mga input ng op amp ay 0.
Maaari kang pumili ng mga device na gumagamit ng OS:
- Mga preamplifier.
- Mga amplifier ng mga signal ng dalas ng audio at video.
- Mga kumpare U.
- Mga diffamplifier.
- Mga differentiators.
- Mga Integrator.
- mga elemento ng filter.
- Mga Rectifier (tumaas na katumpakan ng mga parameter ng output).
- Mga stabilizer U at I.
- Uri ng analog ng Calculator.
- ADC (analogue-to-digital converter).
- DAC (digital-to-analog converters).
- Mga aparato para sa pagbuo ng iba't ibang mga signal.
- Teknolohiya ng kompyuter.
Ang mga operational amplifier at ang kanilang aplikasyon ay malawakang ginagamit sa iba't ibang kagamitan.
Mga katulad na artikulo:
