Funkcia amplifilo: kablaj diagramoj, funkcia principo. Ampleksa cirkvito sur operacia amplifilo de ne-renversanta amplifilo. La cirkvito de la amplifilo de tensio de rekta fluo sur la operacia amplifilo

La artikolo estos konsiderata norma amplifilon cirkviton estas operacian amplifilon, kaj estas ekzemploj de malsamaj modoj de funkciado de ĉi tiu aparato. Ĝis nun, neniu kontrolo-aparato povas fari sen la uzo de operaciaj amplifiloj. Ĉi tiuj estas vere universalaj aparatoj, kiuj permesas al vi plenumi diversajn funkciojn per signalo. Pri kiel ĝi funkcias kaj kio specife permesas vin fari ĉi tiun aparaton, vi ekscios poste.

Renversigantaj amplifiloj

La cirkvito de la inversiganta amplifilo sur la oppilo estas sufiĉe simpla, vi povas vidi ĝin en la bildo. Ĝi estas bazita sur la operacia amplifilo (ĝiaj inkludaj planoj estas diskutitaj en ĉi tiu artikolo). Krome, ĉi tie:

1. Sur la rezisto R1-tensia guto estas ĉeestanta, en ĝia valoro ĝi estas la sama kiel la enigo unu.
2. En la rezistilo R2 ankaŭ havas falita de streĉiĝo - ĝi estas la sama kiel la eligo.

En ĉi tiu (kesto, okazo), la proporcio de la eliga tensio al la rezisto R2 estas egala al la proporcio de la eniga tensio al R1, sed reen al ĝi per la signo. Sciante la reziston kaj la streĉiĝon, vi povas kalkuli la gajnon. Por fari tion necesas dividi la eltondan tension al eniga tensio. En ĉi operaciaj amplifilon (ŝaltanta cirkviton ĝi havas) eble havas la saman gajno nekonsiderante tipo.

Rimarkoj funkcias

Nun ni bezonas analizi pli detale unu ŝlosilan punkton - la laboron de reagoj. Supozeble estas iom da streĉiĝo ĉe la enigo. Por simpleco de kalkuloj ni prenas ĝian valoron egala al 1 V. Ni ankaŭ supozas ke R1 = 10 kΩ, R2 = 100 kOhm.

Kaj nun supozas, ke iu nepredita situacio ŝpruciĝis, pro tio, ke la streĉiĝo stariĝis je 0 V ĉe la eligo de la akvofalo. Tiam ni vidas interesan bildon: du rezistoj komencas labori en paroj, kune ili kreas streĉiĝon. Ĉe la eliro de la renversanta akvofalo, ĝi estas subtenita je la nivelo de 0.91 V. En ĉi tiu kazo, la op-amp ebligas ripari la eraron ĉe la enigoj, kaj ĉe la eligo estas malpliigo de la tensio. Sekve, ĝi estas tre simpla desegni cirkviton pri operaciaj amplifiloj, kiuj funkcias la funkcion de signifa amplifilo de sensilo, ekzemple.

Kaj ĉi tiu ŝanĝo daŭrigos ĝis la sama tempo ĝis la stabila valoro de 10 V estas establita ĉe la eligo. Nuntempe, la potencoj pri la enigoj de la operacia amplifilo estos egalaj. Kaj ili estos samaj kiel la potencialo de la tero. Aliflanke, se la tensio daŭre malpliiĝas sur la eligo de la aparato, kaj ĝi estos malpli ol -10 V, la potencialo ĉe la enigo estos pli malalta ol la tereno. La konsekvenco de tio estas, ke la streĉiĝo komencas pliigi ĉe la eligo.

Tia cirkvito havas grandan malavantaĝon - la eniga impedado estas tre malgranda, precipe por amplifiloj kun granda valoro de la streĉiĝo de tensio, en la okazo, ke la retpoŝta buklo estas fermita. Kaj la strukturo konsiderita pli malhavas de ĉiuj ĉi tiuj malfacilaĵoj.

Neŝanĝanta amplifilo

La figuro montras la cirkviton de la ne-renversanta amplifilo sur la operacia amplifilo. Post analizi ĝin, ni povas desegni plurajn konkludojn:

1. La tensia valoro UA estas egala al la eniga tensio.
2. La streĉiĝo UA, kiu estas egala al la proporcio de la produkto de la eligo de tensio kaj R1 al la sumo de la kontrastoj R1 kaj R2, estas forigita de la divisor.
3. En la kazo, kiam la UA estas egala valoro al la eniga tensio, la gajno estas egala al la proporcio de la eliga tensio al la eniga tensio (aŭ eblas aldoni unuecon al la rezisto-rilato R2 kaj R1).

Ĉi tiu dezajno estas nomata ne-renversanta amplifilo, ĝi havas preskaŭ senfinan enhavan impedancon. Ekzemple, por la amplifiloj operacionales de la serio 411, lia valoro estas 1012 Ohm, la minimuma. Kaj por operaciaj amplifiloj pri bipolar duonkondukaj transistoroj, kiel regulo, pli ol 108 Ohm. Sed la elpensa impedance de la akvofalo, same kiel en la antaŭe konsiderita skemo, estas tre malgranda - la frakcio de ohm. Kaj ĉi tio devus esti konsiderata kiam kalkulanta la cirkvitojn sur operaciaj amplifiloj.

AC Amplifier-cirkvito

Ambaŭ planoj diskutitaj en la artikolo antaŭe kuras sur fluo. Sed se komunikado kvalito de la eniga signalo fonto kaj la amplifilon servas alterna kurento kiu provizos tero pro la nuna ĉe la enigo. Kaj vi devas atenti la fakton, ke la nuna valoro estas ege malgranda en grando.

Se la amplifo de AK-signaloj okazas, necesas redukti la gajnon de la signalo konstanta al unueco. Ĉi tio estas precipe vera por kazoj kie la streĉiĝo estas tre alta. Pro ĉi tio, ĝi eblas grave redukti la efikon de la tondrino, kiu aplikiĝas al la enigo de la aparato.

La dua ekzemplo de cirkvito por labori kun alterna tensio

En ĉi tiu cirkvito, je nivelo de -3 dB, vi povas vidi kongruan oftecon de 17 Hz. Ĝi havas impedancon de 2 kilo de kondamnoro. Sekve, la kondensilo devas esti sufiĉe granda.

Por konstrui AC-amplifilon, necesas uzi ne-renversanta tipo de cirkvito sur la operaciaj amplifiloj. Kaj ĝi devus havi sufiĉe grandan streĉiĝon. Sed la kondensilo povas esti tro granda, do plej bone ĉesu uzi ĝin. Vere, necesas korekte elekti la ŝtonan streson, egaligante ĝin al nulo en valoro. Kaj vi povas apliki T-forma dividilon kaj pliigi la rezistojn de ambaŭ rezistoj en la cirkvito.

Kiu skemo estas prefere uzi

Plejpartoj de programistoj donas sian preferon al ne-renversantaj amplifiloj, ĉar ili havas tre altan impedancon ĉe la enigo. Malleĝaj skemoj de la renversanta tipo estas senatentaj. Sed ĉi-lasta havas grandan avantaĝon - ĝi ne precizigas la operacian amplifilon mem, kio estas ĝia "koro".

Krome, la karakterizaĵoj, fakte, estas multe pli bone. Kaj kun la helpo de imaginado, vi povas kombini ĉiujn signalojn sen speciala penado, kaj ili ne praktikos iun influon inter si. Ĝi povas esti uzata en la desegnoj kaj la cirkvito de la rekta nuna amplifilo sur la operacia amplifilo. Ĉio dependas de bezonoj.

Kaj la plej lasta afero estas la afero, se la tuta cirkvito, kiu ĉi tie konsideras, konektas al la stabila eliro de alia operacia amplifilo. En ĉi tiu kazo, la valoro de la impedancia ĉe la enigo ne ludas gravan rolon - almenaŭ 1 kOhm, almenaŭ 10, kvankam malfinio. En ĉi tiu kazo, la unua etapo ĉiam plenumas sian funkcion koncerne al la sekva.

Ripetita cirkvito

Ripeto funkcias sur operacia amplifilo simila al emisilo konstruita sur bipolar transistoro. Kaj plenumas similajn funkciojn. Fakte, ĝi estas ne-renversanta amplifilo, en kiu la rezisto de la unua rezisto estas senfine granda, dum la dua rezisto estas nulo. La gajno estas unueco.

Ekzistas specialaj specoj de operaciaj amplifiloj, kiuj estas uzataj en teknologio nur por ripetaj cirkvitoj. Ili havas multe pli bonajn karakterizaĵojn - kiel regulo, ĉi tio estas alta rapido. Kiel ekzemplo, ni povas mencii tiajn operaciajn amplifilojn kiel OPA633, LM310, TL068. Ĉi-lasta havas korpon, kiel transistoro, kaj ankaŭ tri fina staciojn. Tre ofte tiaj amplifiloj estas nomataj simple bubaloj. La fakto estas, ke ili havas la propraĵojn de insulanto (tre alta eniga impedado kaj ekstreme malalta eligo). Proksimume per ĉi tiu principo, la cirkvito de la nuna amplifilo sur la operacia amplifilo ankaŭ konstruiĝas.

Aktiva maniero de operacio

Fakte, ĉi tio estas maniero de operacio, en kiu la eliroj kaj enigoj de la operacia amplifilo ne estas superŝarĝitaj. Se tre granda signalo aplikiĝas al la enigo de la cirkvito, tiam ĉe la eligo ĝi simple komencos tranĉi laŭ la streĉiĝa nivelo de la kolektanto aŭ emisilo. Sed kiam la eligo de tensio estas fiksita ĉe la malŝparita nivelo - ĉe la enigoj de la op-amp, la tensio ne ŝanĝas. En ĉi tiu kazo, la spaco ne povas esti pli granda ol la provizora tensio de la amplifila stadio.

La plej multaj el la cirkvitoj sur la operaciaj amplifiloj estas kalkulitaj tiel ke ĉi tiu gamo estas malpli ol la provizora tensio de 2-a. Sed ĉio dependas de kiu aparta amplifila cirkvito estas uzata sur la operacia amplifilo. La sama ekzistas limigo sur la daŭrigebleco de la nuna fonto surbaze de la operaciaj amplifilon.

Supozeble, ke estas guto en tensio en fonto kun flosanta ŝarĝo. Se la nuna havas normalan direkton de movado, vi povas renkonti strangan ŝarĝon al unua vido. Ekzemple, pluraj re-polarigitaj kuirilaroj. Tia dezajno povas esti uzata por akiri rektan ŝarĝan fluon.

Iuj singardecoj

Simpla amplifila streĉiĝo sur la operacia amplifilo (la cirkvito povas esti elektita) povas esti laŭvorte "sur la genuo". Sed vi devas konsideri iujn trajtojn. Oni devas certigi, ke la respondoj en la plano estas negativaj. Ĉi tio ankaŭ signifas, ke ĝi estas neakceptebla konfuzi la ne-inversajn kaj inversajn enirojn de la amplifilo. Krome, devus esti retrospekta buklo por rekta fluo. Alie, la operacia amplifilo rapide ŝanĝos al satureco.

En plej multaj operaciaj amplifiloj, la eniga diferenciala tensio estas tre malgranda valora. En ĉi tiu (kesto, okazo), la maksimuma diferenco inter la ne-inversaj kaj inversaj enigoj povas esti limigita al valoro de 5 V por iu potenca fonta konekto. Se ĉi tiu kondiĉo estas ignorita, prefere grandaj valoroj de fluoj aperas ĉe la enigo, kio kondukos al la fakto, ke ĉiuj karakterizaĵoj de la cirkvito difektos.

Lin plej terura en ĉi tio estas la fizika detruo de la operacia amplifilo mem. Kiel rezulto, la amplifila cirkvito sur la operacia amplifilo ĉesas funkcii tute.

Konsideru

Kaj kompreneble ni bezonas paroli pri reguloj, kiuj valoras observi por certigi stabilan kaj daŭran operacion de la operacia amplifilo.

Plej grave, la opbilo havas tre altan streĉiĝon. Kaj se la tensio inter la enigoj ŝanĝiĝas al frakcio de milivoltoj, la eligo povas ŝanĝi signife al la eligo. Sekve, estas grave scii: en la operacia amplifilo, la eligo provas strebi por certigi, ke inter la enigoj, la diferenco de tensio estas proksima (ideale egale) al nulo.

La dua regulo estas, ke la nuna konsumo de la operacia amplifilo estas ege malgranda, laŭvorte nanoamperes. Se la enigo estas metita al kamp-efika transistoro, ĝi estimas pO. Tial ĝi povas konkludi, ke la enigoj ne konsumas nun, kiom ajn operacia amplifilo estas uzata, la cirkvito - la principo de operacio restas same.

Sed ne pensu, ke la Op-Amps vere senĉese ŝanĝas la enirojn ĉe la enigoj. Fizike, ĉi tio estas preskaŭ neebla, ĉar ne estus korespondado kun la dua regulo. Pro la operacia amplifilo, la stato de ĉiuj enigoj estas taksata. Per la cirkvito de la reversa ekstera rilato, la tensio estas transdonita al la enigo de la eligo. La rezulto estas, ke inter la enigoj de la operacia amplifilo la streĉiĝo diferencas je nulo.

La koncepto de reagoj

Ĉi tio estas komuna nocio, kaj ĝi jam estas aplikata laŭ larĝa senso en ĉiuj teĥnologioj. En ajna sistemo de kontrolo, ekzistas komentoj kiuj komparas la elsendan signalon kaj la specifitan valoron (referenco). Depende de kia valoro estas aktuala - estas ĝustigo en la ĝusta direkto. Kaj la kontroloistemo povas esti io ajn, eĉ aŭto kiu rajtas laŭ la vojo.

La ŝoforo premas sur la bremsoj, kaj la sugestoj ĉi tie estas la komenco de la malfruo. De analogio kun tia simpla ekzemplo, vi povas pli bone kompreni la retrospektojn en elektronikaj cirkvitoj. Kaj negativa sugesto estas se la aŭto akcelis kiam la bremsita pedalo estis deprimita.

En elektroniko, sugestoj estas la procezo dum kiu la signalo estas transdonita de la enigo al la enigo. En ĉi tiu kazo, la signalo ĉe la enigo ankaŭ estas nuligita. Unuflanke, ĉi tio ne estas tre sentiva ideo, ĉar ĝi aspektas de la flanko, ke la gajna faktoro malpliiĝos signife. Tiaj sugestoj, laŭ la vojo, estis ricevitaj de la fondintoj de la evoluo de retrospektoj en elektroniko. Sed valoras la domaĝon ekzameni pli detale sian efikon sur operaciaj amplifiloj - praktikaj planoj por konsideri. Kaj estas klare, ke ĝi vere iomete reduktas la gajnon, sed ĝi permesas al ni iomete plibonigi la aliajn parametrojn:

1. Glataj la ofteco trajtoj (kondukas ilin al la postulita).
2. Permesas al vi antaŭdiri la konduton de la amplifilo.
3. Ĝi povas forigi la ne linearecon kaj distordon de la signalo.

La pli profunda la sugestoj (ĝi estas pri la negativa), malpli influas la amplifilon de la karakterizaĵo kun la malferma VIN. La rezulto - ĉiuj ĝiaj parametroj dependas nur pri kiaj posedaĵoj la cirkvito havas.

Oni devas rimarki, ke ĉiuj operaciaj amplifiloj funkcias en modo kun tre profunda reago. Faktoro de streĉiĝo de tensio (kun ĝia malferma buklo) povas atingi eĉ kelkajn milionojn. Sekve, la amplifila cirkvito sur la operacia amplifilo estas ekstreme postulanta observi ĉiujn parametrojn por potenco kaj la nivelo de la eniga signalo.