什麼是運算放大器?

運算放大器(Op-Amps)廣泛用於電子和微電路中。它具有出色的技術特性(TC)來放大信號。要了解運放的用途,你需要知道它的工作原理、接線圖和基本的TC。

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什麼是運算放大器

運算放大器是一種集成電路 (IC),其主要目的是放大直流值。它只有一個輸出,稱為差分輸出。該輸出具有高信號放大係數 (CU)。運算放大器主要用於構建具有負反饋(反饋)的電路,它在主增益 TC 處決定了原始電路的 Q。 DT 不僅用作單獨的 IC,而且還用於復雜設備的不同塊中。

運算放大器具有 2 個輸入和 1 個輸出,並且還具有連接電源 (PSU) 的輸出。運算放大器的工作原理很簡單。有2條規則作為基礎。這些規則描述了在運​​算放大器中發生的 IC 的簡單操作過程,以及 IC 的工作原理,即使是傻瓜也很清楚。在輸出端,電壓差 (U) 為 0,運算放大器的輸入端幾乎沒有電流 (I)。一個輸入稱為非反相 (V+),另一個稱為反相 (V-)。此外,DUT 輸入具有高電阻 (R),幾乎不消耗 I。

芯片比較輸入的U值,並通過前置放大輸出信號。 DUT 具有高達 1000000 的高值。如果出現低輸入 U,則有可能在輸出端獲得與電源 U (Uip) 相等的值。如果 V+ 輸入處的 U 大於 V-,則輸出將具有最大正值。如果反相輸入的正 U 通電,則輸出將具有最大的負電壓值。

運算放大器運行的基本要求是使用雙極電源。可以使用單極電源,但在這種情況下,DT 的電位受到嚴重限制。如果您使用電池並將電池的正極設為0,則測量值時會得到1.5 V。如果你取 2 節電池並串聯它們,則會發生 U 的加法,即設備將顯示 3 V。

將電池負極設為0,儀表顯示3V;反之,正極設為0,儀表顯示-3V。將兩節電池之間的點設為一個零你得到一個原始的雙極電源。您只能在將運算放大器連接到電路時檢查運算放大器是否正常工作。

電路上的類型和標記

隨著電路的發展,運算放大器也在不斷改進,新的型號不斷出現。

按應用領域分類:

  1. 工業 - 低成本的選擇。
  2. 預同步(精密測量設備)。
  3. 電測(低 Iin)。
  4. 微供電(低 I 功耗)。
  5. 可編程(電流通過 I 外部設置)。
  6. 大電流或大電流(向消費者輸出更多 I)。
  7. 低電壓(在 U<3 V 下工作)。
  8. 高電壓(設計用於高 U 值)。
  9. 快速作用(高轉換率和放大頻率)。
  10. 低噪音型。
  11. 聲音類型(低諧波失真)。
  12. 用於雙極和單極類型的電源。
  13. 差分(能夠測量具有高噪聲的低 U)。用於分流。
  14. 現成的放大器級。
  15. 專門。

什麼是運算放大器?

運算放大器根據輸入信號分為兩種類型:

  1. 帶 2 個輸入。
  2. 帶 3 個輸入。第三個輸入用於擴展功能。它有內部反饋。

運算放大器的電路已經夠複雜了,做起來沒有意義,業餘無線電愛好者只需要知道運算放大器的正確電路就可以了,但是對於這個你應該了解它的輸出解密。

IC管腳的主要名稱:

  1. V+ - 同相輸入。
  2. V- - 反相輸入。
  3. Vout - output.Vs+ (Vdd, Vcc, Vcc+) - 電源正極。
  4. Vs-(Vss,Vee,Vcc-)是電源的負端。

幾乎所有 Opus 都有 5 個引腳。但是,有些品種可能沒有 V-。有些型號具有額外的輸出,可擴展運算放大器的功能。

電源線不必標記,因為這增加了電路的可讀性。電源正極端子或極的電源線放置在電路的頂部。

主要特徵

DUT與其他無線電組件一樣,都有TC,可以分為以下幾種:

  1. 放大。
  2. 輸入。
  3. 輸出。
  4. 力量。
  5. 漂移。
  6. 頻率。
  7. 速度響應。

增益是運算放大器的主要特性。它的特點是輸出信號與輸入信號的比值。它也被稱為幅度或轉移ТХ,它以依賴圖的形式表示。輸入量包括 DT 輸入的所有量:Rin、偏移電流 (Icm) 和偏移電流 (Iin)、漂移和最大輸入差分 U (Udifmax)。
Icm 用於操作輸入端的運算放大器。運算放大器輸入級的操作需要 Iinx。 Ivh shift 是運算放大器的 2 個輸入半導體的 Icm 之差。

在電路的構建過程中,您需要在連接電阻器時考慮這些 I's。如果不考慮Iinx,它會產生一個差分U,這將導致運算放大器的錯誤操作。
Udifmax 是運算放大器輸入之間提供的 U。其值表示排除了對差分級半導體的損壞。

為了提供可靠的保護,在 DT 的輸入之間反向並聯了 2 個二極管和一個穩壓器。差分輸入 R 的特徵在於兩個輸入之間的 R,共模輸入 R 是組合在一起的 DT 的 2 個輸入與地之間的值。 DUT的輸出參數為輸出R(Rout)、最大輸出U和I。Rout參數的值應較小,以達到最佳增益特性。

什麼是運算放大器?

必須使用發射器中繼器來實現較小的 R 值。 I out 由集電極 I 改變。功率 TC 由運算放大器消耗的最大功率評估。 Op-Amp 誤動作的原因是差動放大級半導體的 TC 的散射,這取決於溫度特性(溫度漂移)。運算放大器的頻率參數是基本的。它們有助於放大諧波和脈衝信號(速度響應)。

電容器包含在普通和特殊類型的運算放大器 IC 中,可防止產生高頻信號。在低頻時,電路具有較大的無反饋 (OS) 的 K 因子。在 OC 的情況下使用同相開關。同樣在某些情況下,例如在製作反相放大器時,不使用 OC。此外,運算放大器具有動態特性:

  1. Uv (SN Uv) 的上升率。
  2. Uv 設置時間(U 尖峰時運算放大器的響應)。

在哪裡使用

有兩種類型的運算放大器電路,它們的連接方式不同。運算放大器的主要缺點是 Q 的可變性,這取決於操作模式。主要應用是放大器:反相 (IU) 和同相 (NIU)。在 LUT 電路中,U 上的 Q 由電阻器設置(信號必須饋送到輸入端)。運算放大器包含一個串聯型反饋。該連接是與其中一個電阻器建立的。它僅被饋送到 V-。

在 DUT 中,信號存在相移。為了改變負輸出電壓的符號,U 的並聯操作是必要的。輸入為非反相輸入,必須接地。輸入信號通過電阻器饋送到反相輸入端。如果同相輸入接地,則運算放大器輸入之間的 U 差為 0。

我們可以區分使用 DUT 的設備:

  1. 前置放大器。
  2. 音頻和視頻信號的放大器。
  3. U 比較器。
  4. 擴散器。
  5. 差異化因素。
  6. 集成商。
  7. 過濾元件。
  8. 整流器(高精度輸出參數)。
  9. U 和 I 穩定劑。
  10. 模擬計算器。
  11. ADC(模數轉換器)。
  12. DAC(數模轉換器)。
  13. 產生各種信號的裝置。
  14. 電腦硬件。

運算放大器及其應用已廣泛應用於各種設備。

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