Mikä on operatiivinen vahvistin? Op-Amp-integraattori ja Op-Amp-erotin

Mikä on operatiivinen vahvistin? Op-Amp-integraattori ja Op-Amp-erotin

Op-amp tai operatiivinen vahvistin on lineaarinen laite ja sitä käytetään laajasti suodatuksessa, signaalinkäsittelyssä tai käytetään pääasiassa matemaattisten toimintojen, kuten yhteenlaskemisen, vähentämisen, erottamisen ja integroinnin, suorittamiseen. Pohjimmiltaan op-amp käyttää ulkoisia takaisinkomponentteja op-amp-tyyppisten vastusten ja kondensaattoreiden tulo- ja lähtöliittimien joukossa. Nämä komponentit ratkaisevat op-vahvistimen toiminnan hyvillä ominaisuuksilla, kuten kapasitiivisella, resistiivisellä jne. Vahvistin voi suorittaa useita toimintoja. Operatiivinen vahvistin on kolmen päätelaitteen laite, joka sisältää kaksi tuloa ja yhden lähdön, joissa tulot ovat käänteisiä ja ei-invertoivia, ja lähdöt voivat olla jännitettä tai virtaa.



Mikä on operatiivinen vahvistin?

Op-amp tai operatiivinen on yksi tyyppi integroitu virtapiiri joka käyttää ulkoista jännitettä tulon vahvistamiseen erittäin suurella vahvistuksella. Tämän piirin päätarkoitus on parantaa matalan tason signaalitehoa. Katso lisätietoja linkistä Erilaisia ​​Op Amp -sovelluksia elektroniikassa


Operatiivinen vahvistin

Operatiivinen vahvistin





Mikä on operatiivinen vahvistimen erottelija?

Op-amp-erotinpiirissä lähtöjännite on suoraan verrannollinen tulojännitteen muutosnopeuteen ajan suhteen, mikä tarkoittaa, että tulojännitesignaalin nopea muutos, sitten korkea o / p-jännite muuttuu vastauksena. Koska op-amp-erotinpiirin lähtö on verrannollinen tulomuutokseen. Kun erotinpiirin tulot ovat tavanomaisia ​​aaltomuotoja, kuten sini, neliö, kolmio, lähtöaaltomuodot ovat hyvin erilaisia.

Operatiivinen vahvistimen erottelija

Operatiivinen vahvistimen erottelija



Jos tulo on neliöaalto, muissa lähtöaaltomuodoissa on pieniä piikkejä. Nämä piikit ovat epätäydellisiä tuloaaltomuodon päiden kaltevuuden ja piirin maksimilähdön suhteen.

Jos tulo on kolmiomainen aaltomuoto, lähtö muuttuu neliön aaltomuodoksi ow: ssa tuloaaltomuodon kasvaessa ja laskettaessa.

Jos tulo on siniaaltoa siitä lähtien, se muutetaan kosini-aaltomuodoksi, joka antaa signaalin 90 ° vaihesiirrolla, mikä on erittäin hyödyllistä joissakin tilanteissa.


Operatiivinen vahvistimen erottelupiiri

Tämä on yhden tyyppinen vahvistin , ja tämän vahvistimen kytkentä voidaan tehdä sekä tulon että lähdön kesken ja sisältää erittäin suuren vahvistuksen. Operatiivista vahvistimen erottelupiiriä voidaan käyttää analogisissa tietokoneissa matemaattisten toimintojen, kuten yhteenlaskemisen, kertomisen, vähentämisen, integroinnin ja erottamisen, suorittamiseksi.

Operatiivinen vahvistinpiiri tuottaa lähtöjännitteen, joka on verrannollinen aikajohdannaisen tulojännitteeseen. Joten tätä op-amp-piiriä kutsutaan erottimeksi. Oletetaan, että maadoitusliitin, jota merkitään G: llä yllä olevassa piirissä, jossa virtavirta maadoitusliittimen läpi vastaa virran ulosvirtausta, voimme kirjoittaa kuten

Operatiivinen vahvistimen erottelupiiri

Operatiivinen vahvistimen erottelupiiri

Yllä olevassa piirissä op-amp-solmun jännite käänteisessä päätteessä on nolla kuin virran virtaus läpi kondensaattori voidaan kirjoittaa muodossa

Minäsisään= Minäf

Missä Minäf= -Vulos/ Rf

Kondensaattorin varaus on yhtä suuri kuin jännite kondensaattorin aikojen kanssa kondensaattorin yli

Q = C X Vsisään

Siksi veloitusasteen muutos on

dQ / dt = C dVsisään/ DT

Mutta dQ / dt on kondensaattorin läpi kulkeva virta

Minäsisään = C dVsisään/ dt = Minäf

-Vulos/ Rf= C dVsisään/ DT

Ihanteellinen lähtöjännite (Vout) operatiiviselle vahvistimen erottimelle on kirjoitettu

Vout = - RfC sinunsisään/ DT

Lähtöjännite on siis vakio tulojännitteen johdannainen - RfC-sisääntulo Vin-jännite ajan suhteen. Tässä merkki miinus (-) määrittää vaihesiirron (180tai), koska tulosignaali annetaan op-amp: n käänteiselle tuloliitännälle.

Operatiivisen vahvistimen erottimen aaltomuodot

Operatiivisen vahvistimen erottimen aaltomuodot

Mikä on operatiivinen vahvistimen integraattori?

Useimmissa operatiivisissa vahvistinpiireissä käytetty takaisinkytkentäyhteys johtuu luonteeltaan resistiivisestä suorasta resistiivisestä linjasta, joka hahmotellaan verkon minimiosana. Mutta op-amp-integraattorille palautteen antaa kondensaattori operatiivisen vahvistimen tulojen ja lähtöjen joukossa.

Operatiivinen vahvistimen integraattori

Operatiivinen vahvistimen integraattori

Op-amp-integraattori suorittaa matemaattisen integraation tehtävän. Sitä voidaan kuitenkin käyttää analogisissa tietokoneissa. Tämän piirin toiminta on, se tuottaa lähdön, joka on verrannollinen tulojännitteeseen ajan myötä. Joten lähtöjännite määritetään ensisijaisella lähtöjännitteellä milloin tahansa.

Edellä olevista aaltomuodoista voidaan havaita, että syötetähteinä nolla. mutta kun tulolle annetaan vaihe i / p-jännite, ulostulo nousee. Vastaavasti, kun askeltulojännite palaa nolla-asentoon, lähtöjäämä sillä jännitteellä, jonka se viimeksi saavutti.

Operatiivinen vahvistimen integraattoripiiri

Operatiivisen vahvistimen integraattoripiiri voidaan rakentaa operatiivisella vahvistimella ja kondensaattorilla invertoivan tulon sekä lähdön ja vastuksen kanssa invertoivasta i / p: stä On Piirin koko tulo.

Operatiivinen vahvistimen integraattori

Operatiivinen vahvistimen integraattori

Yksi op-vahvistimen sovelluksista on integraattori, joka voidaan muodostaa muuttamalla vastuksen ja kondensaattorin asemia. Tämä piiri voi tuottaa o / p-jännitteen, joka on verrannollinen tulojännitteen aikaintegraaliin. Siten tämä piiri on nimetty integraattoripiiriksi. Oletetaan, että maadoitusliitin, jota merkitään G: llä yllä olevassa piirissä, jossa virtavirta maadoitusliittimen läpi vastaa virran ulosvirtausta, voimme kirjoittaa kuten

Jos Minäsisään+ If= 0

Minäsisään= - minäf

Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)

Missä Va = 0

Vin / R = -C d / dt V0

Integroi yllä oleva yhtälö, voimme saada seuraavan

1 / R

Tai

Vout = −∫ Vin / R C DT + c

Siksi Vout-jännite on yhtä suuri kuin vakio -1 / RC ja tulojännitteen Vin integraali

Operatiivisen vahvistinintegraattorin piiri mahdollistaa i / p-signaalin tarkan integroinnin. Tämän piirin sovellukset sisältävät pääasiassa analogisia tietokoneita. Nykyään integrointitehtävä on pakollinen analogisissa sovelluksissa, missä IC-piiri on täydellinen ratkaisu.

Operatiivisen vahvistimen integraattorin aaltomuodot

Operatiivisen vahvistimen integraattorin aaltomuodot

Op-amp-erottimella on useita sovelluksia elektronisen piirin suunnittelu . Tätä piiriä käytetään analogisissa tietokoneissa, joissa se pystyy tarjoamaan erilaistamistoiminnon analogiselle tulojännitteelle. Tätä voidaan käyttää prosessin instrumentoinnissa eri pisteiden muutosnopeuden tarkistamiseen. Op-amp-erotin voidaan tarvita signaalinkäsittelysovelluksissa.

Siten voimme edellä olevista tiedoista lopuksi päätellä integroidut op-amp-piirit ovat lineaarisia laitteita, jotka sopivat täydellisesti DC-vahvistukseen ja joita käytetään yleisesti suodatuksessa, signaalinkäsittelyssä, matemaattisissa operaatioissa, kuten integroinnissa, erottelussa jne. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat operatiivisen vahvistimen tyypit?