I radioelektronikk og mikrokretser er operasjonsforsterkeren (op-amp) mye brukt. Den har utmerkede tekniske egenskaper (TX) for signalforsterkning. For å forstå omfanget av operativsystemet, må du kjenne driftsprinsippet, tilkoblingsdiagrammet og hoved-TX.
Innhold
Hva er en operasjonsforsterker
OU - en integrert krets (IC), hvis hovedformål er å forsterke verdien av likestrøm. Den har bare én utgang, som kalles differensial. Denne utgangen har en høy signalforsterkningsfaktor (Ky). Op-ampere brukes hovedsakelig i konstruksjonen av kretser med negativ tilbakemelding (NFB), som med hovedforsterkningen TX bestemmer Ku for den opprinnelige kretsen. Op-amps brukes ikke bare i form av individuelle IC-er, men også i forskjellige blokker av komplekse enheter.
Op-ampen har 2 innganger og 1 utgang, og har også utganger for tilkobling av strømkilde (IP). Prinsippet for drift av en operasjonsforsterker er enkelt. Det er 2 regler lagt til grunn.Reglene beskriver de enkle prosessene for IC-operasjonen som foregår i OS, og hvordan IC-en fungerer er tydelig selv for dummies. Ved utgangen er spenningsforskjellen (U) 0, og op-amp-inngangene trekker nesten ingen strøm (I). Den ene inngangen kalles ikke-inverterende (V+) og den andre kalles inverterende (V-). I tillegg har op-amp-inngangene høy motstand (R) og bruker nesten ingen I.
Brikken sammenligner U-verdiene ved inngangene og sender ut et signal, forforsterker det. Ku OU har en høy verdi, og når 1000000. Hvis en lav U påføres inngangen, er det ved utgangen mulig å oppnå en verdi lik U til strømkilden (Uip). Hvis U ved inngangen V+ er større enn ved V-, vil utgangen være den maksimale positive verdien. Når den drives av en positiv U på den inverterende inngangen, vil utgangen ha en maksimal negativ spenning.
Hovedkravet for driften av operativsystemet er bruken av en bipolar IP. Det er mulig å bruke en unipolar IP, men mulighetene til op-ampen er sterkt begrenset. Hvis du bruker et batteri og tar plusssiden som 0, så får du ved måling av verdiene 1,5 V. Hvis du tar 2 batterier og kobler dem i serie, så vil U bli lagt til, dvs. enheten vil vise 3 V.
Hvis vi tar den negative polen til batteriet som null, vil enheten vise 3 V. Ellers, hvis vi tar den positive polen som 0, får vi -3 V. Når vi bruker punktet mellom de to batteriene som null, få en primitiv bipolar IP. Du kan kun sjekke tilstanden til op-ampen når du kobler den til kretsen.
Typer og symboler på diagrammet
Med utviklingen av elektriske kretser blir operasjonsforsterkere stadig forbedret og nye modeller dukker opp.
Klassifisering etter søknad:
- Industri er et billig alternativ.
- Presisjon (nøyaktig måleutstyr).
- Elektrometrisk (liten verdi på Iin).
- Mikrokraft (forbruk av liten I-strøm).
- Programmerbar (strømmene stilles inn med I ekstern).
- Kraftig eller høystrøm (gir en større verdi av I til forbrukeren).
- Lavspenning (drift ved U<3 V).
- Høy spenning (designet for høye U-verdier).
- Rask respons (høy slew rate og gain frekvens).
- Med lavt støynivå.
- Sonisk type (lav harmoniske).
- For bipolar og unipolar type elektrisk forsyning.
- Differanse (i stand til å måle lav U ved høy støy). Brukes i shunter.
- Forsterkende kaskader av ferdig type.
- Spesialisert.
I henhold til inngangssignalene er op-forsterkerne delt inn i 2 typer:
- Med 2 innganger.
- Med 3 innganger. 3 innganger brukes til å utvide funksjonaliteten. Har et internt OOS.
Operasjonsforsterkerkretsen er ganske komplisert, og det gir ingen mening å produsere den, og radioamatøren trenger bare å kjenne den riktige driftsforsterkerbryteren, men for dette bør man forstå dekodingen av konklusjonene.
Hovedbetegnelsene på funnene fra IC:
- V+ er en ikke-inverterende inngang.
- V- - inverterende inngang.
- Vout - utgang Vs + (Vdd, Vcc, Vcc +) - positiv terminal på IP.
- Vs- (Vss, Vee, Vcc-) - minus IP.
I nesten hvilken som helst op-amp er det 5 konklusjoner. Noen varianter kan imidlertid mangle V-. Det er modeller som har ytterligere konklusjoner som utvider funksjonene til op-ampen.
Konklusjoner for strømforsyning trenger ikke merkes, pga. dette øker lesbarheten til diagrammet. Strømutgangen fra den positive terminalen eller polen til IP er plassert på toppen av kretsen.
Hovedtrekk
Op-forsterkere, som andre radiokomponenter, har TX, som kan deles inn i typer:
- Forsterker.
- Inndata.
- Helger.
- Energi.
- Drift.
- Frekvens.
- opptreden.
Forsterkningen er hovedkarakteristikken til op-forsterkeren. Det er preget av forholdet mellom utgangssignalet og inngangen. Det kalles også amplitude, eller transfer TX, som presenteres i form av avhengighetsgrafer. Inngangen inkluderer alle verdier for inngangen til op-ampen: Rin, forspenningsstrømmer (Ism) og shift (Iin), drift og maksimal inngangsdifferensial U (Udifmax).
Icm brukes til å betjene op-ampen ved inngangene. Iin er nødvendig for driften av inngangstrinnet til op-ampen. Iin shift - forskjellen Icm for 2 inngangshalvledere til op-ampen.
Under bygging av kretser må disse I tas i betraktning ved tilkobling av motstander. Hvis Iin ikke tas i betraktning, kan dette føre til dannelsen av en differensial U, noe som vil føre til feil drift av op-ampen.
Udifmax - U, som mates mellom inngangene til op-ampen. Dens verdi karakteriserer utelukkelsen av skade på halvlederne til differensialkaskaden.
For pålitelig beskyttelse mellom inngangene til op-ampen er 2 dioder og en zenerdiode koblet antiparallelt. Differensialinngangen R er preget av R-en mellom de to inngangene, og fellesmodusinngangen R er verdien mellom de 2 inngangene til op-forsterkeren som er kombinert og jord (jord). Utgangsparametrene til op-ampen inkluderer utgang R (Rout), maksimal utgang U og I. Rut-parameteren bør være mindre i verdi for bedre forsterkningsegenskaper.
For å oppnå en liten rute, må du bruke en emitterfølger. Uten endres med samleren I.Energy TX estimeres av den maksimale kraften som operativsystemet bruker. Årsaken til feil drift av op-ampen er spredningen av TX av halvlederne til differensialforsterkertrinnet, som avhenger av temperaturindikatorer (temperaturdrift). Frekvensparametrene til op-ampen er de viktigste. De bidrar til forsterkning av harmoniske og impulssignaler (hastighet).
I IC op-ampen av en generell og spesiell form er en kondensator inkludert for å forhindre generering av høyfrekvente signaler. Ved frekvenser med lav verdi har kretsene stor K-koeffisient uten tilbakemelding (OS). OS bruker en ikke-inverterende tilkobling. I tillegg, i noen tilfeller, for eksempel ved produksjon av en inverterende forsterker, brukes ikke OS. I tillegg har op-ampen dynamiske egenskaper:
- Slew rate Uout (SN Uout).
- Innstillingstid Uout (op-amp-respons ved hopp U).
Der det er aktuelt
Det er 2 typer op-amp-kretser, som er forskjellige i måten de er koblet til. Den største ulempen med OU er inkonsekvensen til Ku, som avhenger av driftsmåten. De viktigste bruksområdene er forsterkere: inverterende (IU) og ikke-inverterende (NIO). I NRU-kretsen er Ku ved U satt av motstander (signalet må påføres inngangen). OU-en inneholder et OOS av en sekvensiell type. Denne koblingen er laget på en av motstandene. Den serveres kun på V-.
I DUT faseforskyves signalene. For å endre fortegnet på den negative utgangsspenningen, trengs en parallell tilbakemelding på U. Inngangen, som er ikke-inverterende, må jordes. Inngangssignalet mates gjennom en motstand til den inverterende inngangen.Hvis den ikke-inverterende inngangen går til jord, er forskjellen U mellom inngangene til operasjonsforsterkeren 0.
Du kan velge enheter som bruker OS:
- Forforsterkere.
- Forsterkere av lyd- og videofrekvenssignaler.
- U komparatorer.
- Diffamplifiers.
- Differensiatorer.
- Integratorer.
- filterelementer.
- Likerettere (økt nøyaktighet av utgangsparametere).
- Stabilisatorer U og I.
- Kalkulator analog type.
- ADC (analog-til-digital-omformere).
- DAC (digital-til-analog-omformere).
- Enheter for å generere ulike signaler.
- Datateknologi.
Operasjonsforsterkere og deres anvendelse er mye brukt i forskjellig utstyr.
Lignende artikler:
