Negatiivinen palaute op-ampissa ja op-ampin suljettu silmukkakerroin
Op-ampin negatiivinen palautuskytkentä
Op-ampin negatiivinen palautuskytkentä saadaan yhdistämällä op-ampin ulostuloterminali sen käänteistä inputterminalia läpi sopiva vastus kuten alla olevassa kuviossa näkyy.
Op-ampin negatiivisella palautuskytkennällä on kytketty suljettu silmukka ja tätä kutsutaan suljetun silmukan vahvistukseksi.
Op-ampin suljetun silmukan vahvistus
Kun yhdistämme palautusvastuksen ja vastuksen sarjakytkentän op-ampin käänteiseen inputterminaliin kuten yllä olevassa kuviossa näkyy, järjestelmän vahvistus muuttuu negatiiviseksi suhteeksi palautusvastukseen ja inputvastukseen. Operaatioverstärkijällä on oma vahvistuksensa. Vahvistus on käytännössä hyvin suuri ja ideaalisesti se on ääretön. Voimme määrätä etukäteen järjestelmälle vahvistuksen riippumatta operaatioverstärkijän omasta vahvistuksesta (avoin silmukka). Tämä tehdään valitsemalla sopivat arvot sarjakytketylle inputvastukselle (Ri) ja palautusvastukselle (Rf). Op-ampin järjestelmän vahvistuksen pitäisi olla
Ymmärtääksesi suljetun silmukan vahvistuksen 741 op-ampissa, käymme esimerkin läpi. 741 operaatioverstärkijällä on seuraavat parametrit.
Parametri |
Arvo |
Avon silmukan vahvistus |
2 × 105 |
Inputvastus |
2 MΩ |
Ulostulovastus |
5 Ω |
Lasketaan suljetun silmukan vahvistus op-ampissa, kun yhdistämme 10 kΩ vastuksen sarjakytkentän käänteiseen terminaliin ja 20kΩ vastuksen palautuspolkuun.
Op-ampin ekvivalenttisilmukka inputlähteen kanssa näyttää kuten alla olevassa kuviossa,
Oletetaan, että solmun 1 jännite on v. Sovitaan nyt Kirchhoffin sähkövirtalaki tähän solmuun. Saamme,
Sovitaan nyt Kirchhoffin sähkövirtalaki solmuun 2. Saamme,
Nyt, kuvion perusteella löydetään,
Yhtälöistä (i) ja (ii) saamme,
Joten, op-ampin avoimen silmukan vahvistus on, 2 × 105.
Jossa suljetun silmukan vahvistus tulee vain 2.
Käydään toinen esimerkki op-ampin suljetun silmukan vahvistuksesta.
Yllä oleva 741 op-ampin piiri voidaan uudelleen piirtää seuraavasti,
Nyt, jos solmun 1 jännite on v, sovitetaan Kirchhoffin sähkövirtalaki solmuun 1. Saamme,
Sovitaan nyt Kirchhoffin sähkövirtalaki ekvivalenttipiirin solmuun. Saamme,
