Förstärkarkaraktäristika

Operational amplifier eller förstärkare, som de vanligtvis kallas, är linjära enheter som kan ge idealisk DC-förstärkning. De är i grund och botten spänningsförstärkande enheter som används med externa återkopplingskomponenter som motstånd eller kondensatorer. En förstärkare är en trepolig enhet, med en pol som kallas inverterande ingång, en annan som kallas icke-inverterande ingång och den sista är utgången. Nedan finns ett diagram av en typisk förstärkare:

Som du kan se från diagrammet har förstärkaren tre poler för ingång och utgång samt två för strömförsörjning.
Innan vi förstår funktionen hos en förstärkare måste vi lära oss om förstärkarkaraktäristika. Vi kommer att förklara dem en efter en här:

Öppen sluten spänningsförstärkning (A)

Den öppna sluten spänningsförstärkningen utan någon återkoppling för en ideell förstärkare är oändlig. Men typiska värden för öppen sluten spänningsförstärkning för en verklig förstärkare ligger mellan 20 000 och 200 000. Låt ingångsspanningen vara Vin. Låt A vara den öppna sluten spänningsförstärkningen. Då är utgångsspanningen Vout = AVin. Värdet på A ligger vanligtvis inom det angivna intervallet, men för en ideell förstärkare är det oändligt.

Inimpedans (Zin)

Inimpedansen definieras som ingångsspänningen dividerat med ingångsströmmen. Inimpedansen för en ideell förstärkare är oändlig. Det innebär att ingen ström flödar i ingångskretsen. Emellertid har en verklig förstärkare en viss ström i ingångskretsen i storleksordningen några picoamp till några milliamp.

Utimpedans (Zout)

Utimpedansen definieras som kvoten mellan utgångsspänningen och ingångsströmmen. Utimpedansen för en ideell förstärkare är noll, men verkliga förstärkare har en utimpedans på 10-20 kΩ. En ideell förstärkare beter sig som en perfekt spänningskälla som levererar ström utan några interna förluster. Den interna motståndet minskar den spänningen som är tillgänglig för belastningen.

Bandbredd (BW)

En ideell förstärkare har en oändlig bandbredd, vilket betyder att den kan förstärka alla signaler från DC till de högsta AC-frekvenserna utan några förluster. Således sägs en ideell förstärkare ha oändlig frekvensrespons. I verkliga förstärkare är bandbredden generellt begränsad. Gränsen beror på gain-bandbreddsprodukten (GB). GB definieras som frekvensen där förstärkarens gain blir enhetlig.

Avvikelsevoltage (Vio)

Avvikelsevoltaget för en ideell förstärkare är noll, vilket betyder att utgångsvoltaget kommer att vara noll om skillnaden mellan den inverterande och icke-inverterande terminalen är noll. Om båda terminalerna är kopplade till mark, kommer utgångsvoltaget att vara noll. Men verkliga förstärkare har ett avvikelsevoltage.

Gemensam modusavvisningsförhållande (CMRR)

Gemensam modus refererar till situationen när samma spänning appliceras till både den inverterande och icke-inverterande terminalen av förstärkaren. Avvisningen av gemensam modus hänvisar till förstärkarens förmåga att avvisa gemensam modussignal. Nu är vi redo att förstå termen gemensam modusavvisningsförhållande.
Gemensam modusavvisningsförhållande hänvisar till mätningen av förstärkarens förmåga att avvisa gemensam modussignal. Matematiskt definieras det som

Där, AD är differentiella förstärkningen av förstärkaren, ∞ för en ideell förstärkare.
ACM hänvisar till den gemensamma modusförstärkningen av förstärkaren.
CMRR för en ideell förstärkare är ∞. Det betyder att den kan avvisa alla gemensamma modussignaler. Även från formeln kan vi se att AD är oändligt för en ideell förstärkare och ACM är noll. Därför är CMRR för en ideell förstärkare oändligt. Därför kommer den att avvisa alla signaler som är gemensamma för båda.
Emellertid har verkliga förstärkare en ändlig CMRR och avvisar inte alla gemensamma modussignaler.

Uttalande: Respektera det ursprungliga, bra artiklar är värt att dela, om det finns intrång kontakta för radering.