Karakteristike operacionog pojačača

Operacioni pojačavač ili op pojačavači, kao što se obično nazivaju, su linearni uređaji koji mogu dati idealnu DC amplifikaciju. Oni su fundamentalno uređaji za pojačavanje napona koji se koriste sa spoljnim komponentama povratne veze, poput otpornika ili kondenzatora. Op pojačavač je uređaj sa tri terminala, gde je jedan terminal inverzni ulaz, drugi neinverzni ulaz, a poslednji je izlaz. Ispod je dijagram tipičnog op pojačavača:

Kao što možete videti na dijagramu, op pojačavač ima tri terminala za ulaz i izlaz i dva za snabdevanje strujom.
Prije nego što razumemo rad op pojačavača, moramo naučiti o karakteristikama op pojačavača. Objasniti ćemo ih jednu po jednu ovde:

Otvorena petlja naponskog pojačanja (A)

Otvoreno naponsko pojačanje bez povratne veze za idealni op pojačavač je beskonačno. Međutim, tipične vrednosti otvorenog naponskog pojačanja za stvarni op pojačavač se kreću od 20.000 do 200.000. Neka je ulazni napon Vin. Neka je A otvoreno naponsko pojačanje. Tada je izlazni napon Vout = AVin. Vrednost A obično se nalazi u navedenom opsegu, ali za idealni op pojačavač je beskonačna.

Ulazni impedans (Zin)

Ulazni impedans definiše se kao ulazni napon podeljen sa ulaznom strujom. Ulazni impedans idealnog op pojačavača je beskonačan. To znači da nema struje koja teče kroz ulazni krug. Međutim, stvarni op pojačavač ima određenu struju koja teče kroz ulazni krug, čija je veličina od nekoliko pikoampera do nekoliko miliampera.

Izlazni impedans (Zout)

Izlazni impedans definiše se kao omjer izlaznog napona i ulazne struje. Izlazni impedans idealnog op pojačavača je nula, međutim, stvarni op pojačavači imaju izlazni impedans od 10-20 kΩ. Idealni op pojačavač se ponaša kao savršeni naponski izvor koji isporučuje struju bez bilo kakvih unutrašnjih gubitaka. Unutrašnja otpornost smanjuje napon dostupan opterećenju.

Debljina frekvencijskog pojasa (BW)

Idealni op pojačavač ima beskonačnu debljinu frekvencijskog pojasa, što znači da može pojačavati bilo koji signal od DC do najviših AC frekvencija bez bilo kakvih gubitaka. Dakle, kaže se da idealni op pojačavač ima beskonačnu frekvencijsku karakteristiku. U stvarnim op pojačavačima, debljina frekvencijskog pojasa je obično ograničena. Ograničenje zavisi od proizvoda gain-bandwidth (GB). GB se definiše kao frekvencija na kojoj postaje jedinstveno pojačanje.

Ofset napon (Vio)

Ofset napon idealnog op pojačavača je nula, što znači da će izlazni napon biti nula ako je razlika između inverznog i neinverznog terminala nula. Ako su oba terminala spojena na zemlju, izlazni napon će biti nula. Međutim, stvarni op pojačavači imaju ofset napon.

Omjer odbacivanja zajedničkog režima (CMRR)

Zajednički režim odnosi se na situaciju kada se isti napon primjenjuje na inverzni i neinverzni terminal op pojačavača. Odbacivanje zajedničkog režima odnosi se na sposobnost op pojačavača da odbaci zajednički signal. Sada smo u položaju da razumemo pojam omjera odbacivanja zajedničkog režima.
Omjer odbacivanja zajedničkog režima odnosi se na meru sposobnosti op pojačavača da odbaci zajednički signal. Matematički se definiše kao

Gdje je AD diferencijalno pojačanje op pojačavača, ∞ za idealni op pojačavač.
ACM odnosi se na pojačanje zajedničkog režima op pojačavača.
CMRR idealnog op pojačavača je ∞. To znači da može odbaciti sve zajedničke signale. Takođe, iz formule možemo vidjeti da je AD beskonačno za idealni op pojačavač, a ACM je nula. Stoga je CMRR idealnog op pojačavača beskonačan. Stoga će odbaciti svaki signal koji je zajednički oba terminala.
Međutim, stvarni op pojačavači imaju konačan CMRR i ne odbacuju sve zajedničke signale.

Izjava: Poštovanje originala, dobre članke vredi deliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava kontaktirati za brisanje.