amplificator operațional
amplificator operațional
amplificator operațional - circuit amplificator electronic pe semiconductori în formă integrată având două intrări echilibrate - directă și inversă cu un câștig mare. execuție integrală implică un design complet al amplificatorului, găzduit într-un circuit integrat singur pachet (IC). Utilizarea amplificatoare operaționale (Op amperi), cele mai variate - amplificatoare de semnale diferite în generatorul de semnal, de filtre de frecvență în domeniul audio, cantitățile fizice în circuitele de comandă (temperatură, lumină, umiditate, vânt), etc.
Lucrările amplificatorului operațional poate fi comparat cu Apothecary, sau echilibrul tehnico-chimic. Balanta deviat în direcția pe care castron, masa de marfă în care mai mult.
În mod similar, amplificatorul operațional funcționează doar „figurat“ dreapta echilibrul trebuie să fie marcate cu simbolul „+“, iar stânga marcate cu simbolul „-“, iar valoarea măsurată nu indică grame, și volți.
După cum ați ghicit, amplificatorul operațional compară tensiunea de la intrare „+“ - la propriu si „-“ - inversă. Dacă intrarea directă de tensiune este mai mare decât invers, atunci apare la ieșirea unei tensiuni pozitive, în caz contrar, atunci când tensiunea de intrare inversoare este mai mare decât directă, - ieșirea amplificatorului operațional este o tensiune negativă.
Operaționale de diagrame de circuit amplificator descris precum și asupra schemelor structurale desemnate obișnuite de amplificare triunghi mare. Recent, mai multe și mai des înlocuit cu un dreptunghi triunghi regulat. Presupun acest lucru se datorează comoditatea schemelor de desen, pentru că triunghiul isoscel dreptul de a trage mai complicat decât un dreptunghi. Pentru a indica tipul de element în semnul dreptunghi desenat de amplificator - triunghi mic.
Intrare directă a amplificatorului operațional este notat cu un „+“, iar intrarea inversată este marcată cu „-“. Ar trebui să știi că, în diferite literatură și a găsit altă denumire: intrare inversată este indicată printr-un cerc. Acest semn inversiune desemnare de tip, care are loc în domeniul electronicii digitale - elemente logice. Introducere directă nu are cercuri de desemnare.
scale Apothecary nu sunt în măsură să arate cât de mult în greutate de marfă o cana diferită de greutatea sarcinii un alt castron. Pentru o diferență de marfă monitor dur, uneori, echilibrul tehnico-chimic este utilizat combinat cu săgeată pitches speciale, ceea ce reduce astfel „sensibilitatea“ a scalei pentru loturi mici. În mod similar, în amplificatorul operațional este introdus un feedback negativ, care reduce sensibilitatea la un semnal de intrare, - un rezistor de feedback care leagă ieșirea la intrarea inversoare a amplificatorului operațional, așa cum se arată mai sus.
Un exemplu de utilizare și funcționare a amplificatorului operațional
Luați în considerare funcționarea circuitului amplificator operațional pe un exemplu de a controla temperatura aerului sau a oricărui alt obiect, pe care este fixat un termistor - radioelement sensibilă la temperatură, ceea ce reduce rezistența cu creșterea temperaturii. Circuitul amplificatorului operațional, măsurarea temperaturii și semnalizarea depășirii unui prag predeterminat de temperatură indicat în figură.
Intrările amplificatorului operațional sunt conectate la două separatoare de tensiune rezistive, doar una dintre care se face pe elementele liniare - Rezistențe și a doua parte are la elementul neliniar care își schimbă rezistența în funcție de temperatură. Ce este divizorul de tensiune, puteți găsi în articolul divizorului de tensiune. Desenele acestor patru rezistențe de a îndeplini funcția podului de măsurare.
Când temperatura este „normal“ in punctul central „A“ divizor R1 și R2 (inversat OC de intrare) tensiune mai mare decât punctul de mijloc al divizorului „B“, R3 și R4 (linia DU intrare), cu toate acestea, producția de semnal de nivel scăzut op-AMP - tensiunea minimă, tranzistorul este închis, iar lampa nu este aprins VL1.
Odată cu creșterea temperaturii rezistența rezistorului R2 scade, și astfel scade tensiunea la punctul de mijloc „A“ divizor R1 și R2. Când temperatura crește termistorului scade la o valoare astfel de rezistență, în care tensiunea la punctul central „A“ divizor R1 și R2 (inversat OC de intrare) devine mai mică decât punctul de compas „B“ de mijloc R3 și R4 (DU intrare de linie) pentru ieșirea amperi op va fi un semnal de înaltă - tensiune este maximă, tranzistorul se deschide și lumina se aprinde.
Schema de control al temperaturii ilustrațiilor este, de fapt funcționează sistemul, și corect asamblate - funcționează imediat. prag de temperatură de răspuns este setat prin rezistorul R4. Puterea poate furniza atât celulele bateriei, și de la redresor de putere. Gama de tensiuni de alimentare poate fi de la 6 la 30 de volți.
Dacă termistorul R2 fixează pe orice suprafață, cum ar fi un tranzistor de putere de răcire radiator, în loc de un bec obișnuit aplică ventilator de calculator (mai rece) la 12 volți, circuitul poate fi folosit ca o răcire automată a ceva, cum ar fi tranzistor de putere. Ventilatorul va rula atunci când ajunge la o anumită temperatură, și se va opri după răcire „obiect de control“.
feedback negativ (CCA), care se realizează pe rezistor (- R5 în Schema l) este utilizat pentru a reduce sensibilitatea amplificatorului operațional similar cu sondeze într-o cântare farmaceutice speciale. Un rezistor conectează ieșirea amplificatorului la intrarea inversoare. Când tensiunea la amplificator crește de ieșire, tensiunea de ieșire este trecut printr-un rezistor la intrarea negativă a amplificatorului, făcându-l să reducă tensiunea de ieșire. Mai puțin rezistența rezistorului feedback negativ, feedback-ul de mai sus, și, prin urmare, câștigul mai rău a amplificatorului operațional. Valoarea rezistor de reacție R5 la tipul de cip pe schema propusă poate fi cuprinsă în intervalul de 10 kohmi, 1.5 Megohms. Feedback-ul negativ face graficul tensiunii de ieșire față de flata tensiunii de intrare. Această relație este prezentată în graficele de imagine din stânga.
Atunci când se utilizează un amplificator operațional pentru sistemul de control automat al relee sau alte echipamente „intolerant“ de picături frecvente de tensiune, apoi, în scopul de a evita comutare frecventă, sau contactele „de respingere“ care pot fi utilizate nu este negativ, dar feedback-ul pozitiv (PIC). În acest caz, rezistorul feedback-ul se conectează ieșirea amplificatorului cu nici o intrare inversat și direct. Apoi, prin creșterea tensiunii de la ieșirea amplificatorului, tensiunea de ieșire este trecut printr-un rezistor la intrarea pozitivă a amplificatorului, ceea ce face chiar mai repede pentru a crește tensiunea de ieșire. Cu această setare, operarea, atât „activare“ și în „off“ amplificator operațional are loc la o diferență mai mare de tensiune la intrarea divizorului de tensiune - dezechilibrare a podului de măsurare decât pentru feedback negativ. Caracter amplificator de comutare devine mai „ascuțit“ - are o margine abrupta la „activa“ și declinul abrupt la „off“. Mai puțin rezistența rezistorului feedback pozitiv, cu atât mai bine feedback-ul, și înseamnă mai mult câștig amplificator operațional. Dar tineti minte, feedback-ul pozitiv excesiv determină semnalul de ieșire și distorsiunea de auto-excitație a amplificatorului operațional.
Când apare feedback-ul pozitiv (PIC) un efect secundar - „bucla histerezis“, în care are loc comutarea amplificator la o diferență mai mare între tensiunile de intrare și off - la semnificativ mai mici, în comparație cu un amplificator cu feedback negativ. Cu cât mai puternică PIC, bucla histerezis „dreptunghiulară“ (dreapta în figura grafic). Având un feedback pozitiv puternic face ca circuitul din declanșator Schmitt. Prin urmare, acest tip de feedback permite o temperatură semnificativă răspândit în sistemul automat de control al temperaturii și nu este potrivit, de exemplu, pentru un incubator, în care o gamă largă de temperaturi nu este acceptabilă.
amplificatoare operaționale pot funcționa de la o sursă de alimentare unipolară, așa cum se arată mai sus, dar, în general, ele sunt concepute pentru consumabile bipolare. puterea bipolară necesară în acele circuite în care un amplificator operațional măsuri atât de tensiune pozitivă și negativă, sau tensiunile măsurate sunt comparabile cu „zero“, de exemplu, în schemele de amplificatoare de semnal armonic. În cazul alimentării cu dublă, tensiunea de ieșire a amplificatorului operațional în funcție de semnalul de intrare poate varia de la un „-“ putere up „+“ furnizare.
În unele tipuri de amplificatoare operaționale cu o putere bipolară, este posibil să se adapteze „zero echilibru“ - punctul în care absența semnalului de intrare la ambele intrări, producția nu este tensiune pozitivă sau negativă și zero. Pentru aceasta există terminale speciale OU chips-uri, care leagă tundere reglează echilibrul de la zero.
Toate amplificatoare operaționale care funcționează într-un mod de amplificare a semnalelor armonice pentru a elimina distorsiunile neliniare, pot fi conectate la elemente suplimentare - filtre, constând de obicei din condensatori și rezistențe. Pentru fiecare tip de circuit de filtrare a amplificatorului operațional propriu. De regulă, este dat în referințele.
Mai ales pentru tine chiar acum, suntem în curs de dezvoltare un atelier de lucru pe amplificatoare operaționale. astfel încât oricine poate practica munca sigure cu acest tip de chips-uri utile.