Op Amp Karakteristika

Operational amplifier eller op amps som de normalt kaldes, er lineære enheder, der kan give ideel DC-forstærkning. De er i grundlæggende forstand spændingsforstærkende enheder, der bruges med eksterne feedbackkomponenter som modstande eller kondensatorer. En op amp er en treterminalenhed, med én terminal kaldet inverterende input, den anden ikke-inverterende input og den sidste er output. Nedenfor er et diagram af en typisk op amp:

Som du kan se på diagrammet, har op amp tre terminaler til input og output og to til strømforsyning.
Før vi forstår funktionen af en op amp, skal vi lære om op amp karakteristika. Vi vil gennemgå dem en efter en her:

Åben sløjfe spændingsforstærkning (A)

Den åbne sløjfe spændingsforstærkning uden nogen feedback for en ideel op amp er uendelig. Men typiske værdier for den åbne sløjfe spændingsforstærkning for en reel op amp ligger mellem 20.000 og 200.000. Lad input spænding være Vin. Lad A være den åbne sløjfe spændingsforstærkning. Så er outputspændingen Vout = AVin. Værdien af A er normalt inden for det angivne område, men for en ideel op amp er den uendelig.

Input impedans (Zin)

Input impedans defineres som inputspændingen divideret med input strøm. Input impedansen for en ideel op amp er uendelig. Det betyder, at der ingen strøm flyder i inputcircuitet. Imidlertid har en reel op amp en vis strøm, der flyder i inputcircuitet, typisk mellem få pico-amps og få milli-amps.

Output impedans (Zout)

Output impedans defineres som forholdet mellem outputspændingen og inputstrømmen. Output impedansen for en ideel op amp er nul, men reelle op amps har en output impedans på 10-20 kΩ. En ideel op amp opfører sig som en perfekt spændingskilde, der levererer strøm uden nogen interne tab. Den interne modstand reducerer den spænding, der er til rådighed for belastningen.

Båndbredde (BW)

En ideel op amp har en uendelig båndbredde, hvilket betyder, at den kan forstærke enhver signal fra DC til de højeste AC-frekvenser uden nogen tab. Derfor siges en ideel op amp at have en uendelig frekvensrespons. I reelle op amps er båndbredden generelt begrænset. Grænsen afhænger af gain-båndbredde (GB) produktet. GB defineres som frekvensen, hvor forstærkerens forstærkning bliver enhed.

Offset spænding (Vio)

Offset spændingen for en ideel op amp er nul, hvilket betyder, at outputspændingen vil være nul, hvis forskellen mellem inverterende og ikke-inverterende terminal er nul. Hvis begge terminaler er jordet, vil outputspændingen være nul. Men reelle op amps har en offset spænding.

Fælles mode afvisningsforhold (CMRR)

Fælles mode refererer til situationen, hvor samme spænding anvendes på både inverterende og ikke-inverterende terminal på op amp. Fælles mode afvisning refererer til evnen hos op amp til at afvise fælles mode signal. Nu er vi i stand til at forstå termmen fælles mode afvisningsforhold.
Fælles mode afvisningsforhold refererer til målet for evnen hos op amp til at afvise fælles mode signal. Matematisk defineres det som

Hvor, AD er den differentielle forstærkning af op amp, ∞ for en ideel op amp.
ACM refererer til den fælles mode forstærkning af op-amp.
CMRR for en ideel op amp er ∞. Det betyder, at den kan afvise alle fælles mode signal. Også fra formel kan vi se, at AD er uendelig for en ideel op amp og ACM er nul. Derfor er CMRR for en ideel op-amp uendelig. Derfor vil den afvise ethvert signal, der er fælles for begge.
Imidlertid har reelle op amps en endelig CMRR, og afviser ikke alle fælles mode signaler.

Erklæring: Respektér det originale, godt indhold fortjener at deles, hvis der sker krænkelse kontakt os for sletning.