Применения операционного усилителя
Линейный усилитель, такой как операционный усилитель, имеет множество различных применений. Он обладает высоким коэффициентом усиления в открытом контуре, высоким входным сопротивлением и низким выходным сопротивлением. У него также высокий коэффициент подавления синфазного сигнала. Благодаря этим благоприятным характеристикам, он используется для различных приложений. В этой статье мы обсудим некоторые из наиболее выдающихся применений операционного усилителя. Это не исчерпывающий список, но он охватывает важные применения операционного усилителя в рамках нашего обсуждения.
Применение операционного усилителя как инвертирующего усилителя
Операционный усилитель может использоваться как инвертирующий усилитель.
Инвертирующие цепи, реализованные с помощью операционного усилителя, более стабильны, искажения относительно ниже, обеспечивают лучшую переходную характеристику.
Когда операционный усилитель используется в замкнутом контуре, существует линейная зависимость между входом и выходом.
Инвертирующий усилитель может быть использован для единичного усиления, если Rf = Ri (где, Rf — резистор обратной связи, а Ri — входной резистор)
Применение операционного усилителя как неинвертирующего усилителя
Входной сигнал, поданный на неинвертирующий вход (+), через цепь обратной связи, созданную Rf и Ri (где, Rf — резистор обратной связи, а Ri — входное сопротивление).
Усиление напряжения без какой-либо фазовой инверсии. В эквивалентном транзисторном варианте требуется минимум 2 транзистора для этого.
Высокое входное сопротивление по сравнению с инвертирующим входом.
Легко настраиваемое усиление напряжения.
Полная изоляция источника сигнала от выхода.
Применение операционного усилителя как фазового сдвигающего устройства
Операционный усилитель используется для прямого соединения, и поэтому уровень постоянного напряжения на эмиттерном выводе увеличивается от фазы к фазе. Этот быстро растущий уровень постоянного напряжения может сместить рабочую точку последующих каскадов. Поэтому для снижения увеличивающегося колебания напряжения применяется этот фазовый сдвигатель. Фазовый сдвигатель работает, добавляя постоянное напряжение к выходу каждого каскада, чтобы передать выход на уровень земли.
Операционный усилитель как преобразователь масштаба
Операционный усилитель функционирует как преобразователь масштаба малых сигналов с постоянным коэффициентом усиления как в инвертирующих, так и в неинвертирующих усилителях.
Неинвертирующий вход заземлен, тогда как R1 соединяет входной сигнал v1 с инвертирующим входом. Резистор обратной связи Rf затем соединен от выхода к инвертирующему входу. Закрытый контур усиления инвертирующего усилителя работает на основе отношения двух внешних резисторов R1 и Rf, и операционный усилитель действует как отрицательный масштабатор, когда он умножает вход на отрицательный постоянный коэффициент.
При необходимости получить выход, равный входу, умноженному на положительный постоянный коэффициент, используется положительный масштабатор, применяя отрицательную обратную связь.
Применение операционного усилителя как суммирующего усилителя
Операционный усилитель можно использовать для суммирования входных напряжений двух или более источников в одно выходное напряжение. Ниже приведена схема, показывающая применение операционного усилителя как суммирующего усилителя. Входные напряжения подаются на инвертирующий вход операционного усилителя. Инвертирующий вход заземлен. Выходное напряжение пропорционально сумме входных напряжений.
