Negatív visszacsatolás az op amp-ban és az op amp zárt körújáratának nyeresége
Negatív visszacsatolás az op amp-ban
A negatív visszacsatolást az op amp-ban úgy érjük el, hogy az op amp kimeneti terminálját a megfelelő ellenállással kötjük a fordított beviteli terminálhoz, ahogy az alábbi ábra mutatja.
Az op amp negatív visszacsatolással való nyitott hurok erősítése a zárt hurok erősítésének nevezzük.
Zárt hurok erősítése az op amp-ban
Amikor kapcsolunk egy visszacsatolási ellenállást és egy soros ellenállást az op-amp fordított beviteli termináljával, ahogy az fenti ábra mutatja, a rendszer erősítése egyszerűen a visszacsatolási ellenállás és a beviteli ellenállás arányának negatív értékévé válik. Az operációs erősítő saját erősítése nagyon nagy, idealizált esetben végtelen. Meghatározott erősítést ronthatunk a rendszerre, függetlenül az op amp saját erősítésétől (nyitott hurok erősítése). Ezt a megfelelő soros beviteli ellenállás (Ri) és visszacsatolási ellenállás (Rf) kiválasztásával tehetjük meg. Az op-amp rendszer erősítése a következőképpen számítható:
A 741 op amp zárt hurok erősítésének megértéséhez nézzünk egy példát. A 741 operációs erősítő a következő paraméterekkel rendelkezik.
Paraméter |
Érték |
Nyitott hurok erősítés |
2 × 105 |
Beviteli ellenállás |
2 MΩ |
Kimeneti ellenállás |
5 Ω |
Nézzük meg a 741 op amp zárt hurok erősítését, amikor 10 kΩ ellenállást kötünk sorba a fordított terminálhoz, és 20 kΩ ellenállást használunk visszacsatolási útvonalnak.
Az op amp bemeneti forrással ellátott ekvivalens áramkörje a következőképpen jelenik meg:
Tegyük fel, hogy a csomópont 1-es ponton lévő feszültség v. Most alkalmazzuk a Kirchhoff áramtörvényét ezen a csomóponton. A következőket kapjuk:
Most alkalmazzuk a Kirchhoff áramtörvényét a 2-es csomóponton. A következőket kapjuk:
A rajz alapján a következőket találjuk:
Az (i) és (ii) egyenletekből a következőket kapjuk:
Tehát, az op amp nyitott hurok erősítése 2 × 105.
Míg a zárt hurok erősítés csak 2.
Vegyünk egy másik példát a 741 op amp zárt hurok erősítésére.
A fenti 741 op amp áramkör ekvivalens áramköre úgy is ábrázolható, mint:
Most, ha a 1-es csomóponton lévő feszültség v, alkalmazva a Kirchhoff áramtörvényét a 1-es csomóponton. A következőket kapjuk:
Most, alkalmazzuk a Kirchhoff áramtörvényét az ekvivalens áramkör csomópontján. A következőket kapjuk:
