Операцionalды амплитификатор же ОА

Electrical4u

Өріс: Негізгі электротехника

China

Операционалдык көбейткіш же оп-амп - бұл өте жоғары көбейту коэффициенті бар DC байланысқа ие деңгейдегі көбейткіш.

Оп-амп негізінен көптеген араласқан көбейткіш стадияларының өзара байланысында орналасқан көптеген стадиялық көбейткіш. Оның ішкі схемасы транзистерлерден, FET-терден және омырткалардан тұрады. Бұл барлығы өте аз орынды емеспіз. Сондықтан, ол өте кішкентай пакетке салынады және Интегралдық схема (ІС) түрінде қол жетімді. Оп-амп термині көбейту, алу, дифференциация, қосу, интеграция және басқа да операцияларды атқаратын көбейткішті білдіреді. Мысалы, өте популярлы IC 741.

Таңбасы және оның ИС түріндегі нақты көрінісі төмендегідей берілген. Таңба сигналды шығысқа жіберетін бетін білдіреді. op-amp symbol of op-amp

Операционалдык көбейткіштің Енгізу және Шығару Терминалдары

Оп-ампде екі енгізу терминалы және бір шығару терминалы бар. Оп-ампте үстелдегідай екі напрямдандық терминалы бар. Екі енгізу терминалы дифференциалды енгізу құрайды. Менің (-) белгіленген терминалын инверсиялы терминалы деп, ал (+) белгіленген терминалын инверсиялы терминалы деп атаймыз. Егер инверсиялы терминалына (-) енгізу сигналы қойылса, онда шығару сигналы қойылған сигналға қатысты 180o фазада болады. Егер инверсиялы терминалына (+) енгізу сигналы қойылса, онда шығару сигналы қойылған сигналға қатысты фазада болады, яғни фазада өзгеріс жоқ.

Операционалдык көбейткіш үшін Энергия құралы

Жоғарыда көрсетілген схема символынан +VCC және –VCC екі энергия терминалы бар. Оп-амп үшін екі полярлы DC энергия қажет. Двуполярлы энергияда +VCC оң DC энергияға, ал –VCC терминалы теріс DC энергияға қосылады. Бірақ бірнеше оп-амптер бір полярлы энергияда да қызмет етеді. Ескертуге қойыңыз, оп-амптерде ортақ земля терминалы жоқ, сондықтан земля сыртқы ретінде қостырылуы қажет.

Оп-амп негізінде қызмет ету принципі

Операционалдык көбейткіштің Ашық циклдық қызмет ету режимі

Біздің айтқанымыз бойынша, оп-ампде дифференциалды енгізу және бір қолдану шығару бар. Егер біз инверсиялы терминалға бір сигнал, ал инверсиялы терминалға басқа сигнал қойсақ, идеалды оп-амп қойылған екі енгізу сигналының айырмасын көбейтеді. Біз бұл екі енгізу сигналының айырмасын дифференциалды енгізу деңгейі деп атаймыз. Төмендегі теңдеу операционалдык көбейткіштің шығаруын береді.Мұнда, VOUT - оп-амп шығару терминалындағы деңгей. AOL - берілген оп-амп үшін ашық циклдық көбейту коэффициенті және (идеалды түрде) тұрақты. IC 741 үшін AOL 2 x 105.
V1 - инверсиялы терминалдағы деңгей.
V2 - инверсиялы терминалдағы деңгей.
(V1 – V2) - дифференциалды енгізу деңгейі.
Төмендегі теңдеуден шығарылатын шығару қойылған енгізу деңгейінің нөлден өзгешелігіне (V1 және V2 тең емес), V1 және V2 тең болғанда шығару нөлге тең болады. Ескертуге қойыңыз, бұл идеалды шарт, практикалық түрде оп-ампте өзгерістер бар. Оп-амп ашық циклдық көбейту коэффициенті өте жоғары. Сондықтан, ашық циклдық операционалдык көбейткіш қойылған кіші дифференциалды енгізу деңгейін өте жоғары мәнге көбейтеді.
Егер біз кіші дифференциалды енгізу деңгейін қойсақ, операционалдык көбейткіш оны өте жоғары мәнге көбейтеді, бірақ бұл өте жоғары мән оп-амп энергиясынан асқан жоқ. Сондықтан, энергия сакталу заңы бұзылмайды.

Жабық циклдық қызмет ету

Жоғарыда түсіндірілген оп-амп қызмет ету режимі ашық циклдық (feedback жоқ) үшін болды. Жабық циклдық конфигурацияда feedback қосылады. Бұл feedback шығару сигналын енгізуға қосады. Сондықтан, енгізулерде екі сигнал бір уақытта болады. Олардың бірі - бастапқы қойылған сигнал, ал екіншісі - feedback сигналы. Төмендегі теңдеу жабық циклдық оп-амп шығаруын көрсетеді.Мұнда VOUT - оп-амп шығару терминалындағы деңгей. ACL - жабық циклдық көбейту коэффициенті. Feedback схемасы оп-ампке қосылған жабық циклдық көбейту коэффициенті ACL анықтайды. VD = (V1 – V2) - дифференциалды енгізу деңгейі. Егер feedback шығару терминалынан (+) терминалға қосылса, онда бұл positive feedback деп аталады. Positive feedback осцилляторларда қолданылады. Егер feedback шығару терминалынан (-) терминалға қосылса, онда бұл negative feedback деп аталады. Negative feedback оп-амптерде көбейткіш ретінде қолданылады. Her bir feedback, negative немесе positive өзінің қолданыс және жоғалтқыштары бар.