Característiques de l'Amplificador Operacional

Amplificador operacional o op amp, com a referència habitual, són dispositius lineals que poden proporcionar una amplificació DC ideal. Són fonamentalment dispositius d'amplificació de tensió utilitzats amb components de retroalimentació externs com resistors o capacitors. Un op amp és un dispositiu de tres terminals, amb un terminal anomenat entrada inversora, un altre no inversora i l'últim és la sortida. A continuació es mostra un diagrama d'un op amp típic:

Com podeu veure en el diagrama, l'op amp té tres terminals per a les entrades i sortides i dos per a l'alimentació.
Abans de comprendre el funcionament d'un op amp, hem d'aprendre sobre les caractrístiques dels op amps. Les explicarem una per una aquí:

Ganància de tensió en bucle obert (A)

La ganància de tensió en bucle obert sense cap retroalimentació per a un op amp ideal és infinita. Però els valors típics de la ganància de tensió en bucle obert per a un op amp real estan entre 20.000 i 200.000. Sigui Vin la tensió d'entrada. Sigui A la ganància de tensió en bucle obert. Llavors la tensió de sortida és Vout = AVin. El valor de A normalment està en el rang especificat, però per a un op amp ideal, és infinit.

Impedància d'entrada (Zin)

L'impedància d'entrada es defineix com la tensió d'entrada dividida per la corrent d'entrada. L'impedància d'entrada d'un op amp ideal és infinita, és a dir, no hi ha corrent que flueixi en el circuit d'entrada. Tanmateix, un op amp real té una certa corrent que flueix en el circuit d'entrada, de magnitud de picoamperes a mil·liamperes.

Impedància de sortida (Zout)

L'impedància de sortida es defineix com la raó entre la tensió de sortida i la corrent d'entrada. L'impedància de sortida d'un op amp ideal és zero, però els op amps reals tenen una impedància de sortida de 10-20 kΩ. Un op amp ideal comporta com una font de tensió perfecta, entregant corrent sense cap pèrdua interna. La resistència interna reduïx la tensió disponible per a la càrrega.

Llarg de banda (BW)

Un op amp ideal té un llarg de banda infinit, és a dir, pot amplificar qualsevol senyal des de CC fins als freqüències AC més altes sense cap pèrdua. Per tant, es diu que un op amp ideal té una resposta de freqüència infinita. En els op amps reals, el llarg de banda generalment està limitat. El límit depèn del producte de la ganància i el llarg de banda (GB). GB es defineix com la freqüència on la ganància de l'amplificador es converteix en unitat.

Tensió d'offset (Vio)

La tensió d'offset d'un op amp ideal és zero, és a dir, la tensió de sortida serà zero si la diferència entre l'entrada inversora i no inversora és zero. Si tots dos terminals estan a terra, la tensió de sortida serà zero. Però els op amps reals tenen una tensió d'offset.

Ràtio de rejecció en mode comú (CMRR)

El mode comú fa referència a la situació quan la mateixa tensió s'aplica a tots dos terminals, inversor i no inversor, de l'op amp. La rejecció en mode comú fa referència a la capacitat de l'op amp de rebutjar el senyal en mode comú. Ara estem en condicions de comprendre el terme ràtio de rejecció en mode comú.
El ràtio de rejecció en mode comú fa referència a la mesura de la capacitat de l'op amp de rebutjar el senyal en mode comú. Matemàticament es defineix com

On, AD és la ganància diferencial de l'op amp, ∞ per a un op amp ideal.
ACM fa referència a la ganància en mode comú de l'op-amp.
El CMRR d'un op amp ideal és ∞. Això significa que pot rebutjar tots els senyals en mode comú. També, de la fórmula, podem veure que AD és infinit per a un op amp ideal i ACM és zero. Per tant, el CMRR d'un op-amp ideal és infinit. Per tant, rebutjarà qualsevol senyal que sigui comú a tots dos.
No obstant això, els op amps reals tenen un CMRR finit i no rebutgen tots els senyals en mode comú.

Declaració: Respecteu l'original, els bons articles mériten ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.