Ampáire oibríochta nó Operational Amplifier

Electrical4u

Réimse: Bunús Eileacraíochta

China

Is feidhmeánach amplifíochta nó op amp é amplifíochta voltáil a bhfuil an gaol idir iontráil agus eisíocht an-tábhachtach.

Is feidhmeánach amplifíochta é an op amp ina bhfuil roinnt stáit amplifícóireachta ceangailte le chéile go foréigneach. Tá a chuid ciorcail bithchiste againn bunaithe ar go leor tránsistóirí, FETs agus resistors. Tá sé seo ag brath ar spás an-bheag. Mar sin, tá sé packáilte i bpacáiste beag agus is féidir é a fháil i bhfoirm Integrated Circuit (IC). Úsáidtear an téarma Op Amp chun amplifíochta a léiriú a d'fhéadfadh a bheith cumrúil chun gníomhaíochtaí éagsúla a dhéanamh cosúil le h-amplifícóireacht, suim, difríocht, agus cothromóideach. Is é an IC 741 an t-eiseamláir is mó cáil.

Tá an símból agus a scéal i bhfoirm IC léirithe thíos. Léiríonn an símból modh ina bhfuil an seol ag dul ón mbeo-údarás chuig an n-iontráil. op-amp symbol of op-amp

Ionaid Iontrála agus Eisíochta Feidhmeánach Amplifícóireachta

Tá dhá ionad iontrála agus ionad amháin eisíochta ag op-amp. Tá dhá ionad fhuais voltaga ann freisin mar a léirítear thuas. Cruthaíonn na dha ionad iontrála an iontráil difríochta. Gairmimid an teideal, a chlúdaítear le sian (-) signe, mar an teideal inverting agus an teideal a chlúdaítear le signe dearfach (+) mar an teideal non-inverting den operational amplifier. Má chuirimid comhartha isteach ar an teideal inverting (-), beidh an comhartha eisíochta amplifíochta 180o as fás faoi dheara i gcomparáid leis an comhartha iontrála. Má chuirimid comhartha isteach ar an teideal non-inverting (+), beidh an comhartha eisíochta faoi fás, i.e. ní bheidh aon athrú fás ann i gcomparáid leis an comhartha iontrála.

Fuinneamh do Feidhmeánach Amplifícóireachta

Mar a léirítear ón siombail ciorcail thuas, tá dhá ionad fuinnimh iontrála +VCC agus –VCC. Tá foinse DC de dhá pholaiteacht riachtanach don oibriú op-amp. Do foinse dhá pholaiteacht, cnecteann muid an +VCC leis an foinse DC dearfach agus an –VCC teideal leis an foinse DC neamhdhearfa. Cé go bhfuil roinnt op-amps in ann oibriú ar fhoinsí polaiteachta amháin, tá achoimre ar an talamh gan talamh coitianta sa op-amps, mar sin ní mór an talamh a bhunú go héigríoch.

Prionsabal Oibre Op-Amp

Oibriú Loinge Oscailte Feidhmeánach Amplifícóireachta

Mar a luaitear thuas, tá iontráil difríochta agus eisíocht singil ag op-amp. Mar sin, má chuirimid dhá sheol isteach, ceann ar an teideal inverting agus ceann ar an teideal non-inverting, d'fhéadfadh ideal op-amp amplifíocht a dhéanamh ar an difríocht idir na dha sheol iontrála. Gairmimid an difríocht idir na dha sheol iontrála mar an voltáil iontrála difríochta. Tugtar an eisíocht feidhmeánach amplifícóireachta sa choibhneas thíos.Ach, VOUT is the voltage at the output terminal of the op-amp. AOL is the open-loop gain for the given op-amp and is constant (ideally). For the IC 741 AOL is 2 x 105.
V1 is the voltage at the non-inverting terminal.
V2 is the voltage at the inverting terminal.
(V1 – V2) is the differential input voltage.
It is clear from the above equation that the output will be non-zero if and only if the differential input voltage is non-zero (V1 and V2 are not equal), and will be zero if both V1 and V2 are equal. Note that this is an ideal condition, practically there are small imbalances in the op-amp. The open-loop gain of an op-amp is very high. Hence, an open loop operational amplifier amplifies a small applied differential input voltage to a huge value.
Also, it is true that if we apply small differential input voltage, the operational amplifier amplifies it to a considerable value but this significant value at the output cannot go beyond the supply voltage of the op-amp. Hence it does not violate the law of conservation of energy.

Oibriú Luaidhe Dúnaithe

An oibriú luaidhe oscailte den op-amp a léiríodh thuas, gan aisling. Introduiceann muid an aisling i gcónra luaidhe dúnta. Seolann an cosán aislinge an comhartha eisíochta ar ais chuig an n-iontráil. Mar sin, tá dhá sheol isteach ann ag an am céanna. Ceann acu is ea an comhartha iontrála orígineach agus an ceann eile is ea an comhartha aislinge. Léiríonn an coibhneas thíos an eisíocht op-amp luaidhe dúnta.Ach, VOUT is the voltage at the output terminal of the op-amp. ACL is the closed loop gain. The feedback circuit connected to the op-amp determines the closed loop gain ACL. VD = (V1 – V2) is the differential input voltage. We say the feedback as positive if the feedback path feeds the signal from the output terminal back to the non-inverting (+) terminal. Positive feedback is used in oscillators. The feedback is negative if the feedback path feeds the part of the signal from the output terminal back to the inverting (-) terminal. We use negative feedback to the op-amps used as amplifiers. Each type of feedback, negative or positive has its advantages and disadvantages.