Radijo elektronikoje ir mikroschemose operacinis stiprintuvas (operacinis stiprintuvas) yra plačiai naudojamas. Jis turi puikias technines charakteristikas (TX) signalo stiprinimui. Norėdami suprasti OS apimtį, turite žinoti jos veikimo principą, prijungimo schemą ir pagrindinį TX.
Turinys
Kas yra operacinis stiprintuvas
OU - integrinis grandynas (IC), kurio pagrindinis tikslas yra sustiprinti nuolatinės srovės vertę. Jis turi tik vieną išėjimą, kuris vadinamas diferencialu. Šis išėjimas turi didelį signalo stiprinimo koeficientą (Ky). Operatyviniai stiprintuvai daugiausia naudojami konstruojant grandines su neigiamu grįžtamuoju ryšiu (NFB), kurios su pagrindiniu stiprinimo TX nustato pradinės grandinės Ku. Op-stiprintuvai naudojami ne tik atskirų IC pavidalu, bet ir skirtinguose sudėtingų įrenginių blokuose.
Operatyvinis stiprintuvas turi 2 įėjimus ir 1 išvestį, taip pat turi išėjimus maitinimo šaltinio (IP) prijungimui. Operacinio stiprintuvo veikimo principas yra paprastas. Pagrindas yra 2 taisyklės.Taisyklėse aprašomi paprasti IC veikimo procesai, vykstantys OS, o kaip IC veikia, aišku net manekenams. Išėjime įtampos skirtumas (U) yra 0, o operacinės stiprintuvo įėjimai beveik nenaudoja srovės (I). Viena įvestis vadinama neinvertuojančia (V+), o kita – invertuojančia (V-). Be to, operatyvinio stiprintuvo įėjimai turi didelę varžą (R) ir beveik nenaudoja I.
Lustas lygina U vertes prie įėjimų ir išveda signalą, iš anksto jį sustiprindamas. Ku OU turi didelę reikšmę, siekiančią 1000000. Jei įėjimui taikomas žemas U, tai išėjime galima gauti reikšmę, lygią U maitinimo šaltinio (Uip). Jei U prie įėjimo V+ yra didesnis nei ties V-, tada išvestis bus didžiausia teigiama vertė. Kai maitinamas teigiamas invertuojančios įvesties U, išėjimas turės maksimalią neigiamą įtampą.
Pagrindinis OS veikimo reikalavimas yra dvipolio IP naudojimas. Galima naudoti vienpolį IP, tačiau operatyvinio stiprintuvo galimybės yra labai ribotos. Jei naudojate bateriją ir imate jos pliuso pusę kaip 0, tai matuojant reikšmes gaunasi 1,5 V. Jei imsite 2 baterijas ir jungsite nuosekliai, tada bus pridėta U, t.y. prietaisas rodys 3 V.
Jei neigiamą akumuliatoriaus gnybtą paimsime kaip nulį, prietaisas rodys 3 V. Priešingu atveju, jei teigiamą gnybtą laikysime 0, tada gausime -3 V. Naudodami tašką tarp dviejų baterijų kaip nulį, mes gauti primityvų bipolinį IP. Galite patikrinti operatyvinio stiprintuvo būklę tik prijungę jį prie grandinės.
Tipai ir simboliai diagramoje
Tobulėjant elektros grandinėms, operaciniai stiprintuvai nuolat tobulinami, atsiranda naujų modelių.
Klasifikavimas pagal taikymą:
- Pramonė yra pigus pasirinkimas.
- Preciziškumas (tiksli matavimo įranga).
- Elektrometrinis (maža Iin vertė).
- Mikrogalia (mažos I galios suvartojimas).
- Programuojamas (srovės nustatomos naudojant I išorinį).
- Galinga arba didelės srovės (suteikianti vartotojui didesnę I reikšmę).
- Žema įtampa (veikia esant U<3 V).
- Aukšta įtampa (skirta didelėms U vertėms).
- Greitas atsakas (didelis sukimosi greitis ir stiprinimo dažnis).
- Su žemu triukšmo lygiu.
- Garsinis tipas (žemos harmonikos).
- Skirtas dvipoliam ir vienpoliam elektros tiekimo tipui.
- Skirtumas (gali išmatuoti mažą U esant dideliam triukšmui). Naudojamas šuntuose.
- Baigto tipo stiprinimo kaskados.
- Specializuotas.
Pagal įvesties signalus operacijų stiprintuvai skirstomi į 2 tipus:
- Su 2 įėjimais.
- Su 3 įėjimais. 3 įvestis naudojama funkcionalumui išplėsti. Turi vidinį OOS.
Operacinio stiprintuvo grandinė yra gana sudėtinga ir nėra prasmės ją gaminti, o radijo mėgėjui tereikia žinoti teisingą operacinio stiprintuvo perjungimo grandinę, tačiau tam reikia suprasti jos išvadų dekodavimą.
Pagrindiniai IC išvadų pavadinimai:
- V+ yra neinvertuojanti įvestis.
- V- - invertuojantis įėjimas.
- Vout - išvestis Vs + (Vdd, Vcc, Vcc +) - teigiamas IP gnybtas.
- Vs- (Vss, Vee, Vcc-) – atėmus IP.
Beveik bet kuriame operatyviniame stiprintuve yra 5 išvados. Tačiau kai kurioms veislėms gali trūkti V raidės. Yra modelių, kurie turi papildomų išvadų, kurios išplečia operacinės sistemos stiprintuvo galimybes.
Išvados dėl maitinimo neturi būti žymimos, nes. tai padidina diagramos įskaitomumą. Galia iš IP teigiamo gnybto arba poliaus yra grandinės viršuje.
Pagrindinės charakteristikos
Op-stiprintuvai, kaip ir kiti radijo komponentai, turi TX, kurį galima suskirstyti į tipus:
- Stiprinantis.
- Įvestis.
- Savaitgaliai.
- Energija.
- Dreifas.
- Dažnis.
- spektaklis.
Stiprinimas yra pagrindinė operacinės stiprintuvo savybė. Jis apibūdinamas išėjimo signalo ir įėjimo santykiu. Jis taip pat vadinamas amplitude arba perdavimo TX, kuris pateikiamas priklausomybės grafikų pavidalu. Į įvestį įtrauktos visos operacinės stiprintuvo įvesties reikšmės: Rin, poslinkio srovės (Ism) ir poslinkis (Iin), dreifas ir didžiausias įvesties skirtumas U (Udifmax).
Icm naudojamas operatyviniam stiprintuvui valdyti prie įėjimų. Iin reikalingas operatyvinio stiprintuvo įvesties pakopos veikimui. Iin poslinkis - skirtumas Icm 2 operatyvinio stiprintuvo įvesties puslaidininkiams.
Statant grandines, į juos reikia atsižvelgti jungiant rezistorius. Jei į Iin neatsižvelgiama, tai gali sukelti diferencialo U susidarymą, dėl kurio operacinės stiprintuvas veiks netinkamai.
Udifmax - U, kuris tiekiamas tarp operatyvinio stiprintuvo įėjimų. Jo vertė apibūdina diferencialo kaskados puslaidininkių pažeidimų pašalinimą.
Kad būtų užtikrinta patikima apsauga tarp op-amp įėjimų, 2 diodai ir zenerio diodas yra sujungti lygiagrečiai. Diferencinė įvestis R apibūdinama R tarp dviejų įėjimų, o bendrojo režimo įvestis R yra vertė tarp 2 sujungtų operatyvinio stiprintuvo įėjimų ir įžeminimo (žemės). Operacijos stiprintuvo išvesties parametrai apima išvestį R (Rout), didžiausią išvestį U ir I. Kad būtų geresnės stiprinimo charakteristikos, maršruto parametras turėtų būti mažesnis.
Norėdami pasiekti nedidelį maršrutą, turite naudoti emiterio sekiklį. Išėjimas keičiamas su kolektoriaus I.Energijos TX apskaičiuojamas pagal maksimalią galią, kurią sunaudoja OS. Neteisingo operatyvinio stiprintuvo veikimo priežastis yra diferencialinio stiprintuvo pakopos puslaidininkių TX išplitimas, kuris priklauso nuo temperatūros indikatorių (temperatūros dreifo). Operatyvinio stiprintuvo dažnio parametrai yra pagrindiniai. Jie prisideda prie harmoninių ir impulsinių signalų (greičio) stiprinimo.
Bendrosios ir specialios formos IC operatyviniame stiprintuve yra kondensatorius, kuris neleidžia generuoti aukšto dažnio signalų. Esant mažos vertės dažniams, grandinės turi didelį K koeficientą be grįžtamojo ryšio (OS). OS naudoja neinvertuojamąjį ryšį. Be to, kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, gaminant invertuojantį stiprintuvą, OS nenaudojama. Be to, op-amp turi dinamines charakteristikas:
- Posūkio greitis Uout (SN Uout).
- Nusistovėjimo laikas Uout (operacinio stiprintuvo atsakas šuolio U metu).
Kai taikoma
Yra 2 op-amp grandinių tipai, kurie skiriasi prijungimo būdu. Pagrindinis OU trūkumas yra Ku nenuoseklumas, kuris priklauso nuo veikimo režimo. Pagrindinės taikymo sritys yra stiprintuvai: invertuojantys (IU) ir neinvertuojantys (NIO). NRU grandinėje Ku by U nustato rezistoriai (signalas turi būti nukreiptas į įvestį). OU yra nuoseklaus tipo OOS. Ši jungtis atliekama ant vieno iš rezistorių. Jis patiekiamas tik V-.
DUT signalai yra faziniai poslinkiai. Norint pakeisti išėjimo neigiamos įtampos ženklą, reikalingas lygiagretus grįžtamasis ryšys U. Įėjimas, kuris yra neinvertuojamas, turi būti įžemintas. Įvesties signalas per rezistorių tiekiamas į invertuojančią įvestį.Jei neinvertuojantis įėjimas patenka į žemę, skirtumas U tarp operacinės stiprintuvo įėjimų yra 0.
Galite pasirinkti įrenginius, kuriuose naudojama OS:
- Pirminiai stiprintuvai.
- Garso ir vaizdo dažnių signalų stiprintuvai.
- U lyginamieji.
- Difstiprintuvai.
- Diferenciatoriai.
- Integratoriai.
- filtro elementai.
- Lygintuvai (padidėjęs išvesties parametrų tikslumas).
- Stabilizatoriai U ir I.
- Skaičiuoklės analoginis tipas.
- ADC (analoginiai-skaitmeniniai keitikliai).
- DAC (skaitmeniniai-analoginiai keitikliai).
- Įrenginiai įvairiems signalams generuoti.
- Kompiuterinė technologija.
Operaciniai stiprintuvai ir jų pritaikymas plačiai naudojami įvairioje įrangoje.
Panašūs straipsniai:
