Opća karakteristika operacijskih pojačavača

Operacijski pojačavač ili op amp, kako se obično zovu, su linearni uređaji koji mogu pružiti idealnu DC pojačanu. Oni su temeljno uređaji za pojačanje napona koji se koriste s vanjskim komponentama povratne veze poput otpornika ili kondenzatora. Op amp je uređaj s tri terminala, s jednim terminalom nazvanim inverzni ulaz, drugim neinverzni ulaz i posljednjim izlaz. Ispod je dijagram tipičnog op ampa:

Kao što možete vidjeti na dijagramu, op amp ima tri terminala za ulaz i izlaz te dva za napajanje.
Prije nego što razumijemo rad op ampa, moramo naučiti o karakteristikama op ampa. Objasnit ćemo ih jednu po jednu ovdje:

Otvorena petlja naponsko pojačanje (A)

Otvorena petlja naponsko pojačanje bez povratne veze za idealni op amp je beskonačno. Međutim, tipične vrijednosti otvorene petlje naponskog pojačanja za stvarni op amp se kreću od 20.000 do 200.000. Neka je ulazni napon Vin. Neka je A otvorena petlja naponsko pojačanje. Tada je izlazni napon Vout = AVin. Vrijednost A obično se nalazi u navedenom rasponu, ali za idealni op amp ona je beskonačna.

Ulazni impedans (Zin)

Ulazni impedans definira se kao omjer ulaznog napona i ulaznog struja. Ulazni impedans idealnog op ampa je beskonačan. To znači da nema struje koja teče kroz ulazni krug. Međutim, idealni op amp ima određenu struju koja teče kroz ulazni krug u magnitudi od nekoliko pikoampera do nekoliko miliampera.

Izlazni impedans (Zout)

Izlazni impedans definira se kao omjer izlaznog napona i ulazne struje. Izlazni impedans idealnog op ampa je nula, međutim, stvarni op ampi imaju izlazni impedans od 10-20 kΩ. Idealni op amp ponaša se kao savršeni naponski izvor koji isporučuje struju bez unutarnjih gubitaka. Unutarnji otpor smanjuju napon dostupan opterećenju.

Debljina pasosa (BW)

Idealni op amp ima beskonačnu debljinu pasosa, što znači da može pojačati bilo koji signal od DC do najviših AC frekvencija bez ikakvih gubitaka. Stoga se kaže da idealni op amp ima beskonačnu frekventnu karakteristiku. U stvarnim op ampiima, debljina pasosa je obično ograničena. Ograničenje ovisi o produktu pojačanja i debljine pasosa (GB). GB definira se kao frekvencija na kojoj postaje pojačanje jedinica.

Odazivni napon (Vio)

Odazivni napon idealnog op ampa je nula, što znači da će izlazni napon biti nula ako je razlika između inverznog i neinverznog terminala nula. Ako su oba terminala zemljeni, izlazni napon će biti nula. Međutim, stvarni op ampi imaju odazivni napon.

Omjer odbacivanja zajedničkog signala (CMRR)

Zajednički mod referira se na situaciju kada se isti napon primjenjuje na inverzni i neinverzni terminal op ampa. Odbacivanje zajedničkog moda referira se na sposobnost op ampa da odbaci zajednički mod signala. Sada smo u položaju da razumijemo termin omjer odbacivanja zajedničkog signala.
Omjer odbacivanja zajedničkog signala referira se na mjera sposobnosti op ampa da odbaci zajednički mod signala. Matematički se definira kao

Gdje, AD predstavlja diferencijalno pojačanje op ampa, ∞ za idealni op amp.
ACM referira se na pojačanje zajedničkog moda op ampa.
CMRR idealnog op ampa je ∞. To znači da može odbaciti sve zajedničke mod signale. Također, iz formule možemo vidjeti da je AD beskonačno za idealni op amp i ACM je nula. Stoga je CMRR idealnog op ampa beskonačan. Stoga će odbaciti bilo koji signal koji je zajednički oba terminala.
Međutim, stvarni op ampi imaju konačan CMRR i ne odbacuju sve zajedničke mod signale.

Izjava: Pozdravite original, dobre članke vrijede podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava molimo kontaktirajte za brisanje.