операционен усилвател

операционен усилвател

Оперативен усилвател - електронен усилвател схема за полупроводници в интегрирана форма с два входа, - пряка и обратна с висока печалба. Интегрална изпълнение включва пълен дизайн на усилвателя, който се помещава в един пакет интегрална схема (IC). Използването на операционни усилватели (Op ампера), най-разнообразен - в усилватели на различни сигнали в генератора на сигнала, от честотни филтри в аудио диапазон, физичните количества вериги за управление (температура, светлина, влажност, вятър), и т.н.

Работата на операционен усилвател може да се сравни с Apothecary, или техническо-химичен баланс. Везни отби в посока на това купа, карго маса, в която повече.

По същия начин, операционен усилвател работи само "образно" право на баланса трябва да бъдат обозначени със символа "+", и от ляво, маркирано със символа "-", а измерената стойност не показва грам и волта.

Както предположи, оперативния усилвател сравнява напрежението на входа "+" - буквално и "-" - назад. Ако напрежение директно входа е по-голяма от обратната, след което се появява на изхода на положително напрежение, в противен случай, когато инвертиращия вход напрежение е по-голяма от прякото, - на изхода на операционен усилвател е отрицателно напрежение.

Диаграмите на операционен усилвател верига изобразени както и на структурните схеми определени обикновен усилвателна голям триъгълник. Напоследък все по-често заменя с обикновен триъгълник правоъгълник. Предполагам, че това се дължи на удобството на схеми за рисуване, защото дясното равнобедрен триъгълник, за да се направи по-сложно от правоъгълник. За да посочите типа на елемента, в правоъгълник, съставен знак на усилвателя - малкия триъгълник.

Директен вход на операционния усилвател е означен с "+", и обърнатия вход е маркирана с "-". Трябва да знаете, че в различни литература и е установено друго предназначение: обърнат вход е обозначено с кръг. Това обозначение на типа знак инверсия, което се случва в цифрова електроника - логически елементи. Директен вход все още няма обозначение кръгове.

Аптекарят везни не са в състояние да покаже, колко тегло на товара по една чаша, различна от теглото на товара, друга купа. За груба монитор товари разлика понякога техническо-химичен баланс се използва в съчетание с стрелки Специални люлее, които по този начин се намалява "чувствителността" на скалата на малки пратки. По същия начин, в операционен усилвател се въвежда отрицателна обратна връзка, което намалява неговата чувствителност към входния сигнал, - обратна резистор свързване на изхода на инвертиращия вход на операционния усилвател, както е показано по-горе.

Пример за използването и работата на оперативната усилвател

Разглеждане на действието на операционен усилвател схема на един пример за контролиране на температурата на въздуха или на всеки друг обект, върху който е фиксиран термистор - чувствителен температура radioelement, което намалява неговата устойчивост с повишаване на температурата. Веригата на операционен усилвател, измерване на температурата и сигнализация превишаване на предварително определен праг на температура е показано на фигурата.

Входовете на операционен усилвател са свързани към два напрежение съпротивителни разделители, само един от които е направен от линейни елементи - резистори и втората част има на нелинеен елемент, който променя своята устойчивост в зависимост от температурата. Каква е делител на напрежение, можете да намерите в статията делител на напрежение. Дизайнът на тези четири резистори изпълняват функцията на измервателния мост.

Когато температурата е "нормално" в централната точка "А" делител R1 и R2 (обърната вход OC) напрежение над средата на "В" делител R3 и R4 (директен вход OpAmp), обаче, на изхода на OpAmp сигнал с ниско ниво - минималното напрежение, транзисторът е затворен и лампата не свети VL1.

С повишаване на температурата на съпротивлението на резистора R2 намалява и по този начин намалява напрежението в средната точка "А" делител R1 и R2. Когато температурата увеличава термистора пада до стойност, такава устойчивост, в който напрежението на централната точка "А" делител R1 и R2 (обърната вход OC) става по-ниска от средната точка "В" делител R3 и R4 (линия DU вход) за изхода на операционния усилвател ще бъде силен сигнал - напрежение е максимално, транзисторът се отваря и светлината идва.

Схемата за контрол илюстрации температура е действително работи схемата, и правилно сглобени - работи веднага. праг отговор температура се задава чрез резистор R4. Мощност тя може да предостави и двете клетки на батерията, както и от токоизправител власт. Обхватът на захранващи напрежения може да бъде от 6 до 30 волта.

Ако термистора R2 закрепване върху всяка повърхност, като радиатор охлаждане мощност транзистор, вместо обикновена крушка прилага компютър вентилатор (охладител) при 12 волта, веригата може да се използва за автоматично охлаждане на нещо, като мощност транзистор. Вентилаторът ще работи, когато достигне определена температура, и да се спре след охлаждане "контрол обект".

отрицателна обратна връзка (CCA), което се извършва на резистор (- R5 в Схема него) се използва за намаляване на чувствителността на операционен усилвател, подобен на отвес в специални фармацевтични люспи. А резистор свързва изхода на усилвателя на входа на инвертиращия. Когато напрежението на изхода на усилвателя се увеличава, изходното напрежение преминава през резистор към отрицателния входа на усилвателя, което води да понижаване на изходното напрежение. Колкото по-малко съпротивление на отрицателната обратна връзка резистор, обратната връзка по-горе, и следователно по-лошо усилването на операционния усилвател. Стойността на обратна връзка резистор R5 вида на чип на предложената схема може да бъде в обхвата от 10 килоома, 1.5 megohms. Отрицателна обратна връзка прави графика на изходното напрежение в сравнение с входно напрежение ласкае. Тази връзка се показва в лявата графика на картината.

Когато един операционен усилвател се използва за автоматична система за контрол на релета, или друго оборудване "непоносимост" на чести при пад на напрежението, а след това с цел да се избегне честото превключване, или "отпадане" контакти, които могат да се използват не е отрицателен, но положителни отзиви (PIC). В този случай, за обратна връзка резистор свързва изхода на усилвателя, без въвеждане обърнати и директно. След това, чрез увеличаване на напрежението на изхода на усилвателя, изходното напрежение се подава през резистор към положителния входа на усилвателя, което го прави още по-бързо да се увеличи изходното напрежение. С тази настройка, операцията, както на "активиране" и в "изключено" операционен усилвател настъпва при по-голямо напрежение разлика на входа на делителя на напрежение - дебаланс на измервателния мост, отколкото за отрицателна обратна връзка. Герой превключване усилвател става по "остър" - има по-стръмен ръб при "включване" и стръмния спад на "OFF". Колкото по-малко съпротивление на положителна обратна връзка резистор, толкова по-добре за обратна връзка, и означава по-голяма печалба операционен усилвател. Но имайте предвид, прекомерно положителни отзиви причинява изкривяване на изходния сигнал и самостоятелно възбуждане на операционен усилвател.

Когато положителна обратна връзка (PIC) показва страничен ефект - "хистерезисна крива", в който смяната на усилвател настъпва при по-голяма разлика между входните напрежения и изключване - при значително по-ниска, в сравнение с усилвател с отрицателна обратна връзка. Колкото по-силна от PIC, на хистерезисната крива "правоъгълни" (дясно на Фигура графика). Като силна положителна обратна връзка прави веригата в спусъка Шмит. Следователно този вид обратна връзка позволява значително температура разпространява в системата за автоматично регулиране на температурата и не е подходящ например за инкубатор, при който голям обхват от температури не е приемливо.

Операционни усилватели могат да работят от еднополюсен източник на захранване, както е показано по-горе, но като цяло те са предназначени за биполярни консумативи. Биполярни мощност, необходима в тези схеми, в които оперативни мерки усилвател двете положително и отрицателно напрежение или измерените напрежения са сравними с "нула", например в схеми хармонични сигнали усилватели. В случая на двойно захранване, изходното напрежение на операционен усилвател в зависимост от входния сигнал може да варира от - мощност "+" доставка "".

В някои видове операционни усилватели с биполярни мощност е възможно да се коригира "нула баланс" - мястото, където липсата на входния сигнал на двата входа, резултатите от дейността си не е положително или отрицателно напрежение и нула. За това има специални терминали OU чипове, който свързва тримера регулира баланса на нула.

Всички операционни усилватели, работещи в режим на усилване на хармонични сигнали, за да се премахнат нелинейни изкривявания, могат да бъдат свързани с допълнителни елементи - филтри, съставени обикновено от кондензатори и резистори. За всеки тип филтър верига на операционен усилвател самостоятелно. Като правило, това е дадено в препратките.

Специално за вас точно сега, ние разработваме семинар на операционни усилватели. така че всеки да може да практикува защитен работа с този вид полезни чипове.