Какво представлява операционният усилвател?

Операционните усилватели (Op-Amps) се използват широко в електрониката и микросхемите. Той има отлични техническирактеристики (TC) за усилване сигнали. Зазберете употребата операционните усилватели, е необходимо познавате принципа им действие, електрическата схема и основните ТС.

Какво представлява операционният усилвател

Операционният усилвател е интегрална схема (ИС), чиято основна цел е усилва постояннотокова величина. Той имамо един изход, който серича диференциален изход. Този изход има висок коефициент усилване сигнала (CU). Операционните усилватели се използват главно за изграждане схеми с отрицателна обратна връзка (NF), която определя Q оригиналната схема по време основното усилване TC. Операционните усилватели се използват немото отделни интегрални схеми, но и взлични блокове сложни устройства.

Операционните усилватели имат 2 входа и 1 изход,кто и изходи за свързване захранващ блок (PSU). Принципът действие операционния усилвател е прост. За основа се вземат 2 правила. Правилата описват простите процеси, които протичат в операционния усилвател, ичинътбота операционния усилвател е ясен дори занекени. изходазликата впрежението (U) е 0, а входовете оп-усилвателя не консумират почти никакъв ток (I). Единият вход серича неинвертиращ (V+), а другият - инвертиращ (V-). Освен това входовете ИУ имат високо съпротивление (R) и почти не консумират I.

Чипът сравнява U-стойностите входовете и извежда сигнала,то го усилва предварително. Операционният усилвател има висока стойност до 1000000. Ако входа се получи ниска стойност U, изхода е възможно се получи стойност,вна U захранването (Uip). Ако U входа V+ е по-голямо от V-, изходът ще имаксимална положителна стойност. Ако се подава положителното U инвертиращия вход, изходът ще имаксимална отрицателна стойностпрежението.

Основното изискване заботата DSP е използването двуполюсно захранване. Възможно е се използва еднополярно захранване, но това ще ограничи значително възможностите DSP. Ако използватетерия и приемете положителната странатерията за 0, измерването ще покаже 1,5 V. Ако вземете 2терии и ги свържете последователно, ще се получи добавяне U, т.е. устройството ще показва 3 V.

Ако приемете минусовия изводтерията за нула, уредът ще покаже 3 V. В другия случай, ако вземете плюсовия изводто 0, той ще покаже -3 V.то използвате точката между двететериито нула, получавате примитивно двуполюсно захранване. Единствениятчин се проверили ИУботи правилно, е се свърже към веригата.

Типове и символи електрическа верига

Сзвитието електрическите схеми операционните усилватели непрекъснато се усъвършенстват и се появяват нови модели.

Те се класифицират в зависимост от тяхното приложение:

1. Индустриални - евтиниятриант.
2. Предсинхронно (прецизно измервателно оборудване).
3. Електрометрична (ниска стойност Iin).
4. Микрозахранване (захранване с ниска стойност I).
5. Програмируем (токовете се задават с I external).
6. Мощен или високотоков (предава потребителя по-висока стойност I).
7. Нископрежение (работи при U<3 V).
8. Високопрежение (предназначено за високи стойности U).
9. Бързодействие (висока скорост движение и честота усилване).
10. Тип с ниско ниво шума.
11. Тип аудио (нискормонично изкривяване).
12. За двуполюсен и еднополюсен тип захранване.
13. Типзликата (възможност за измерване нисък U с висока степен смущения). Използва се в шунтове.
14. Предлагани от производителя усилвателни стъпала.
15. Специализирани.

Операционните усилватели сезделят 2 типа според входните сигнали:

1. С 2 входа.
2. С 3 входа. Третият вход се използва зазширяване функционалността. Той има вътрешна обратна връзка.

Схемата операционния усилвател е доста сложна и няма смисъл се правикава, адиолюбителят трябвамо знае правилната схема операционния усилвател, но за целта трябва сезберезпределението изводите.

Основните обозначения изводите интегралната схема следните:

1. V+ - неинвертиращ вход.
2. V- - Инвертиращ вход.
3. Vout е изходът.Vs+ (Vdd, Vcc, Vcc+) е плюсовата клема захранването.
4. Vs- (Vss, Vee, Vcc-) е минусовата клема захранването.

Почти всеки операционен усилвател е оборудван с 5 извода. Някои модели обаче може незполагат с V-. Съществуват модели с допълнителни изходи, коитозширяват възможностите DT.

Не е необходимо захранващите проводници бъдат етикетирани, тъйто това увеличава четимостта схемата. Захранващият проводник от положителната клема или полюс захранването се поставя в горнатаст веригата.

Основнирактеристики

ИУ,кто и другитедиокомпоненти, имат ТС, които могат бъдатзделени типове:

1. Усилване.
2. Входнинни.
3. Изход.
4. Захранване.
5. Дрейф.
6. Честота.
7. Печалба.

Коефициентът усилване е основнатарактеристика един операционен усилвател. Той серактеризира със съотношението изходния сигнал към входния сигнал. Той серича същока амплитуден или трансферен TC, който се представято графика зависимостта. Входните величини включват всички входни величини за оп-усилвателя: Rin, токовете отместване (Icm) и отместване (Iin), дрейфа иксималната входна диференциална стойност U (Udifmax).
Icm се използва заботата операционния усилвател входовете. Iinx е необходим заботата входното стъпало оп-усилвателя. Преместването Iinh езликата Icm за двата входни полупроводника ИУ.

Когато изграждате електрически вериги, трябва вземете предвид тези I, когато свързвате резистори. Ако Iinx не се вземе предвид, може се създаде диференциал U, което ще доведе до неправилнабота операционния усилвател.
Udifmax е U, който се прилага между входовете оп-усилвателя. Стойността мурактеризира изключването повреда полупроводниците диференциалното стъпало.

Задеждна защита между входовете операционния усилвател свързани контрапаралелно 2 диода и стабилизатор. Диференциалният вход R серактеризира с R между двата входа, а входът с общ режим R е стойността между двата входа DT, които свързани помежду си, исата (маса).раметрите изхода ИУ изходът R (Rout),ксималният изход U и I.раметърът R out трябва е с по-малка стойност, за се осигурятй-добрирактеристики усилване.

За се постигнелка стойност R, трябва се използва повторител излъчвателя. I Out се сменя с колектор I. Мощността ТС се оценява поксималната мощност, консумирана от операционния усилвател. Причината за неправилнатабота операционния усилвател езсейването ТС полупроводниците стъпалото диференциалния усилвател, което зависи от температурните показатели (температурен дрейф). Честотнитераметри ОУ основни. Те допринасят за усилванетормонични и импулсни сигнали (скоростнарактеристика).

В интегралните схеми с общо и специално предназначение се включва кондензатор, за се предотврати генерирането високочестотни сигнали. При ниски честоти схемите имат висок коефициент C без обратна връзка (OC). В случай OC се използва неинвертиращо превключване. Освен това в някои случаи,пример при конструирането инвертиращ усилвател, не се използва OC. Освен това операционните усилватели имат динамичнирактеристики:

1. Скоростта въртене Uvs (SN Uvs).
2. Времето застройка Uv (реакция оп-усилвателя при скок U).

Къде използвате

Съществуват 2 вида схеми с ОУ, които сезличават почина свързване. Основният недостатък операционните усилватели е променливостта Q в зависимост от режимабота. Основните области приложение усилвателите: инвертиращи (IU) и неинвертиращи (NIU). В схемата LUT Q U се задава с резистори (сигналът трябва се подаде входа). Операционният усилвател съдържа последователен тип операционен усилвател.зи връзка се прави към един от резисторите. Прилага семо за V-.

В ИУ сигналитезово изместени. За се промени знакът отрицателното изходнопрежение, е необходимаралелнабота с U. Входът, който е неинвертиращ, трябва бъде заземен. Входният сигнал се подава към инвертиращия вход чрез резистор. Ако неинвертиращият вход се свърже със земята,зликата U между входовете оп-усилвателя е 0.

Възможно е сезграничат устройствата, в които се използват ИУ:

1. Предусилватели.
2. Усилватели честотни аудио- и видеосигнали.
3. Сравнители U.
4. Дифузори.
5. Диференциатори.
6. Интегратори.
7. Филтърни елементи.
8. Изправители (подобрена точност изходнитераметри).
9. U и I стабилизатори.
10. Аналогово-аналоговилкулатори.
11. ADC (аналогово-цифрови преобразуватели).
12. DAC (цифрово-аналогов преобразувател).
13. Устройства за генериранезлични сигнали.
14. Компютърно инженерство.

Операционните усилватели и техните приложения широкозпространени взлични апарати.

Свързани статии: