Operációs erősítő jellemzők

Operációs erősítő vagy op amp, ahogy általában hivjuk, lineáris eszköz, amely ideális DC erősítést tud nyújtani. Alapvetően feszültségerősítő eszközök, melyeket külső visszacsatoló komponensekkel, például ellenállásokkal vagy kondenzátorokkal használnak. Az op amp három terminálú eszköz, egy inverz beavatkozó terminál, egy nem inverz beavatkozó terminál és egy kimeneti terminál. Látható az alábbi ábrán egy tipikus op amp:

Ahogyan az ábráról látható, az op amp három terminált tartalmaz be- és kimenethez, valamint két terminált tápegységhez.
Mielőtt megértenénk az op amp működését, meg kell ismernünk az op amp jellemzőit. Ezeket itt sorban fogjuk elmagyarázni:

Zárt hurok nélküli feszültségerősítés (A)

Az zárt hurok nélküli feszültségerősítés egy ideális op amp-nél végtelen. De a valós op amp-ok zárt hurok nélküli feszültségerősítése általában 20,000 és 2,00,000 között van. Legyen a bemeneti feszültség Vin. Legyen A a zárt hurok nélküli feszültségerősítés. Ekkor a kimeneti feszültség Vout = AVin. Az A értéke általában a fenti tartományban van, de egy ideális op amp-nél végtelen.

Bemeneti impedancia (Zin)

A bemeneti impedancia a bemeneti feszültség és a bemeneti áram aránya. Egy ideális op amp bemeneti impedanciája végtelen. Ez azt jelenti, hogy a bemeneti áram nulla. Azonban egy valós op amp bemeneti árama néhány piko-amp és néhány milli-amp között van.

Kimeneti impedancia (Zout)

A kimeneti impedancia a kimeneti feszültség és a bemeneti áram aránya. Egy ideális op amp kimeneti impedanciája nulla, de a valós op amp-ok kimeneti impedanciája 10-20 kΩ között van. Egy ideális op amp viselkedik, mint egy tökéletes feszültségi forrás, amely áramot szolgáltat belső veszteségek nélkül. A belső ellenállás csökkenti a feszültséget, amely a terhelésre kerül.

Sávszélesség (BW)

Egy ideális op amp sávszélessége végtelen, azaz bármilyen jelet képes erősíteni a DC-től a legmagasabb AC-frekvenciákig veszteségek nélkül. Tehát egy ideális op amp végtelen frekvenciaválaszt ad. A valós op amp-ok sávszélessége általában korlátozott. A határ a nyereség-sávszélesség (GB) termékétől függ. A GB a frekvencia, ahol az erősítő nyeresége egységnyi lesz.

Eltolási feszültség (Vio)

Egy ideális op amp eltolási feszültsége nulla, ami azt jelenti, hogy a kimeneti feszültség nulla, ha az inverz és a nem inverz beavatkozó terminál közötti különbség nulla. Ha mindkét terminál ki van kapcsolva, a kimeneti feszültség nulla. De a valós op amp-oknak van eltolási feszültsége.

Közös módú elutasítási arány (CMRR)

A közös mód arra utal, amikor ugyanaz a feszültség alkalmazódik mindkét, az inverz és a nem inverz beavatkozó terminálra az op amp-on. A közös módú elutasítás az op amp képességét jelenti, hogy elutasítja a közös módú jelet. Most már megérthetjük a közös módú elutasítási arány fogalmát.
A közös módú elutasítási arány a op amp képességének mérőszáma, hogy elutasítja a közös módú jelet. Matematikailag a következőképpen definiálható:

Ahol, AD az op amp differenciális nyeresége, ∞ egy ideális op amp-nél.
ACM a közös módú nyereség az op-amp-en.
Egy ideális op amp CMRR-je ∞. Ez azt jelenti, hogy minden közös módú jelet képes elutasítani. A képletből látható, hogy AD végtelen, míg ACM nulla. Tehát egy ideális op-amp CMRR-je végtelen. Tehát elutasítja bármilyen jelet, ami közös mindkét terminálra.
Valójában azonban a valós op amp-ok véges CMRR-jel rendelkeznek, és nem tudják elutasítani az összes közös módú jelet.

Kijelentés: Tiszteletben tartsuk az eredeti, jó cikkeket, amiket megéri megosztani, ha jogsértés történik, lépjünk kapcsolatba a törlés érdekében.