Operatsiya amplifikator (O-Pamp) qanday ishlaydi?

Operatsional amplyfikator qanday ishlaydi?

Operatsional amplyfikator (Op-Amp) signalni kuchaytirish, filtrlash, integratsiya, differentsiatsiya va boshqa ko'plab sohalar uchun shiroq elektron komponentdir. Uning asosiy vazifasi ikki kirish terminali orasidagi voltaj farqini kuchaytirishdir. Quyida operatsional amplyfikatorning ishlash usuli va asosiy tushunchalari tafsil bilan bayon qilinadi:

1. Asosiy struktura

• Operatsional amplyfikator adolatda besh piniga ega bo'ladi:

• Non-Inverting Input (V+): Musbat kirish terminali.

• Inverting Input (V−): Manfiy kirish terminali.

• Output (Vout ): Kuchaytirilgan chiqish signali.

• Positive Supply (Vcc ): Musbat ta'minot voltaji.

• Negative Supply (Vee ): Manfiy ta'minot voltaji.

2. Ishlash printsipi

Ideal operatsional amplyfikator uchun farazlar

• Cheksiz kuchaytirish: Ideal holda, op-ampning kuchaytirish A cheksiz bo'ladi.

• Cheksiz kirish impedans: Kirish impedansi Rin cheksiz, ya'ni kirish arusi nolga yaqin.

• Nol chiqish impedans: Chiqish impedansi Rout nol, ya'ni chiqish arusi har qanday katta bo'lishi mumkin, bu chiqish voltajini ta'sir qilmaydi.

• Cheksiz chastota diapazon: Ideal holda, op-amp har qanday chastotalarda cheksiz ishlay oladi.

Haqiqiy operatsional amplyfikatorning xususiyatlari

• Chekli kuchaytirish: Amaliy jihatdan, op-ampning kuchaytirish A chekli, adolatda onlikning besinchi darajasi dan onlikning oltinchi darajasi gacha bo'lib o'tadi.

• Chekli kirish impedans: Haqiqiy kirish impedans cheksiz emas, balki juda yuqori (megohm darajasi).

• Nol emas chiqish impedans: Haqiqiy chiqish impedans nol emas, balki juda past.

• Chekli chastota diapazon: Haqiqiy op-ampning chastota diapazoni chekli, adolatda yuzlab kilogertsdan megagerts gacha bo'lib o'tadi.

3. Asosiy ish rejimlari

Otkazma qismi yo'q konfiguratsiya

Otkazma qismi yo'q kuchaytirish: Otkazma qismi yo'q konfiguratsiyada, op-ampning kuchaytirish A direkt korinishda differensial kirish voltajini kuchaytiradi

Saturatsiya: Yuqori kuchaytirish A sababli, kichik kirish voltajining farqi ham chiqish voltajini ta'minot voltajlari chegaralariga (ya'ni Vcc yoki Vee ) yetkazishi mumkin.

Otkazma qismi bor konfiguratsiya

Manfiy feedback: Manfiy feedback orqali, op-ampning kuchaytirishini muntazam darajada ishlatish mumkin.

Manfiy feedback shemasi: Umumiy manfiy feedback shemalari o'zgartiruvchi amplyfikator, non-inverting amplyfikator va differensial amplyfikatorlar bo'lib o'tadi.

Virtual qisqa va virtual ochiq: Manfiy feedback shemalarda, op-ampning ikki kirish terminalidagi voltajlar qoldiqsiz teng (virtual qisqa), va kirish arusi nolga yaqin (virtual ochiq).

4. Umumiy qo'llaniladigan shemalar

O'zgartiruvchi amplyfikator

Shema tuzilishi: Kirish signali rezistor orqali R1 inverting kirish V − ga utiladi, va feedback rezistor Rf chiqish Vout ni inverting kirish V- ga bog'laydi.

Vout  inverting kirish V- ga bog'laydi.

Non-inverting amplyfikator

Shema tuzilishi: Kirish signali rezistor orqali R1 non-inverting kirish V + ga utiladi, va feedback rezistor Rf chiqish Vout ni inverting kirish V− ga bog'laydi.

Differensial amplyfikator

Shema tuzilishi: Ikki kirish signali non-inverting kirish V+  va inverting kirish V− ga utiladi, va feedback rezistor Rf chiqish V out ni inverting kirish V − ga bog'laydi.V − ga bog'laydi.

5. Xulosa

Operatsional amplyfikator ikki kirish terminali orasidagi voltaj farqini kuchaytirish orqali ishlaydi, asosiy funktsiyasi yuqori kuchaytirish va manfiy feedback mekanizmlariga asoslanadi. Turli shema konfiguratsiyalari orqali, op-amp kuchaytirish, filtrlash, integratsiya va differentsiatsiya kabi turli funktsiyalarni bajarishi mumkin. Op-ampning ishlash printsiplari va umumiy qo'llaniladigan shemalarini tushunish, turli elektron tizimlarni ishlab chiqarish va tekshirish uchun muhimdir.