Praktyczne zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych. Część pierwsza. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Początkujący amator radiowy

 Komentarze do artykułu

A więc - wzmacniacz operacyjny. Dalej będziemy to nazywać OU, w przeciwnym razie pisanie tego w całości za każdym razem jest bardzo leniwe.

Na schematach najczęściej jest to wskazane w następujący sposób:

Na rysunku pokazano trzy najważniejsze konkluzje wzmacniacza operacyjnego - dwa wejścia i wyjście. Oczywiście są też piny zasilania, a czasami piny korekcji częstotliwości, chociaż te ostatnie stają się coraz mniej powszechne - większość nowoczesnych wzmacniaczy operacyjnych ma to wbudowane. Dwa wejścia wzmacniacza operacyjnego - Odwracające i Nieodwracające są tak nazwane ze względu na ich nieodłączne właściwości. Jeżeli do wejścia odwracającego podamy sygnał, to na wyjściu otrzymamy sygnał odwrócony, czyli sygnał przesunięty w fazie o 180 stopni - odbicie lustrzane; jeśli podamy sygnał na wejście nieodwracające, to na wyjściu otrzymamy sygnał przesunięty w fazie.

Poza głównymi wnioskami, istnieją również trzy główne właściwości wzmacniacza operacyjnego - można je nazwać TriO (lub OOO - jak kto woli): Bardzo wysoka rezystancja wejściowa, Bardzo duże wzmocnienie (10000 lub więcej), Bardzo niska moc wyjściowa opór. Innym bardzo ważnym parametrem wzmacniacza operacyjnego jest szybkość narastania napięcia wyjściowego (szybkość narastania w języku burżuazyjnym). W rzeczywistości oznacza prędkość tego wzmacniacza operacyjnego - jak szybko może zmienić napięcie wyjściowe, gdy zmienia się na wejściu.

Ten parametr jest mierzony w woltach na sekundę (V/s).

Ten parametr jest ważny przede wszystkim dla towarzyszy projektujących częstotliwości ultradźwiękowe, ponieważ jeśli wzmacniacz operacyjny nie będzie wystarczająco szybki, to nie nadąży za napięciem wejściowym przy wysokich częstotliwościach i wystąpią niezłe zniekształcenia nieliniowe. Większość nowoczesnych wzmacniaczy operacyjnych ogólnego przeznaczenia ma szybkość narastania 10 V/μs lub więcej. W przypadku szybkich wzmacniaczy operacyjnych parametr ten może osiągnąć wartość 1000 V / μs.

Możesz ocenić, czy ten lub inny wzmacniacz operacyjny jest odpowiedni do twoich celów pod względem szybkości narastania sygnału, korzystając ze wzoru:

gdzie fmax to częstotliwość sygnału sinusoidalnego, Vmax to szybkość narastania sygnału, Vout to maksymalne napięcie wyjściowe.

Cóż, nie ciągnijmy już kota za ogon - przejdźmy do głównego zadania tego opusu - gdzie tak naprawdę te fajne rzeczy można utknąć i co można z tego uzyskać.

Pierwszy schemat włączania systemu operacyjnego - wzmacniacz odwracający.

Najpopularniejszy i najczęstszy obwód wzmacniacza operacyjnego. Sygnał wejściowy jest podawany na wejście odwracające, a wejście nieodwracające jest podłączone do masy.

Wzmocnienie jest określone przez stosunek rezystorów R1 i R2 i jest obliczane według wzoru:

Dlaczego „minus”? Bo, jak pamiętamy, we wzmacniaczu odwracającym faza sygnału wyjściowego jest „lustrzanym odbiciem” fazy sygnału wejściowego.

Rezystancję wejściową określa rezystor R1. Jeśli jego rezystancja wynosi np. 100 kOhm, to impedancja wejściowa wzmacniacza wyniesie 100 kOhm.

Poniższy schemat jest wzmacniacz odwracający o zwiększonej impedancji wejściowej.

Poprzedni obwód jest dobry dla wszystkich, z wyjątkiem jednego niuansu - stosunek rezystancji wejściowej i wzmocnienia może nie być odpowiedni do realizacji konkretnego projektu. W końcu co się stanie - powiedzmy, że potrzebujemy wzmacniacza o K = 100. Następnie, opierając się na fakcie, że wartości rezystorów powinny mieścić się w rozsądnych granicach, bierzemy R2 \u1d 1MΩ, a R10 \u10d XNUMXkΩ. Oznacza to, że impedancja wejściowa wzmacniacza wyniesie XNUMX kOhm, co w niektórych przypadkach nie wystarczy.

W tych właśnie przypadkach można zastosować następujący schemat:

W takim przypadku zysk oblicza się według następującego wzoru:

Oznacza to, że przy tym samym wzmocnieniu można zwiększyć rezystancję R1, a zatem impedancję wejściową wzmacniacza można również zwiększyć.

Chodźmy dalej - wzmacniacz nieodwracający.

To wygląda tak:

Współczynnik wzmocnienia jest zdefiniowany w następujący sposób:

W tym przypadku, jak widać, nie ma minusów - faza sygnału na wejściu i na wyjściu jest taka sama.

Główną różnicą w stosunku do wzmacniacza odwracającego jest zwiększona rezystancja wejściowa, która może osiągnąć 10 MΩ i więcej.

Jeśli przy wdrażaniu tego obwodu w praktycznych projektach konieczne jest zapewnienie odsprzęgania prądu stałego od poprzednich etapów - zainstalowanie kondensatora separującego, wówczas należy podłączyć rezystor o rezystancji około 100 kOhm między wejściem op- wzmacniacza i wspólny przewód, jak pokazano na rysunku.

Jeśli nie zostanie to zrobione, wzmacniacz operacyjny będzie nadmiernie podekscytowany i nie uzyskasz z niego nic sensownego. Cóż, z wyjątkiem połowy mocy wyjściowej.

Wzmacniacz o zmiennym wzmocnieniu.

Weźmy R1=R2=R3=R. I wprowadzamy pewną zmienną A, która może przyjmować wartości od 1 do 0, w zależności od obrotu zmiennego rezystora R3.

Wtedy zysk można zdefiniować w następujący sposób:

K=2A-1

Rezystancja wejściowa jest praktycznie niezależna od położenia suwaka rezystora zmiennego.

Więc wymyśliliśmy wzmacniacze - potem mamy zgodnie z planem - filtry.

Publikacja: radiokot.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Początkujący amator radiowy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Samodzielna ściereczka chłodząca 11.09.2016 Grupa naukowców z Uniwersytetu Stanforda opracowała nowy rodzaj plastiku. Dzięki porom może chłodzić zamknięte w nim powierzchnie bez dodatkowych urządzeń. Jak stworzyć ubrania, w których człowiek nigdy się nie nagrzeje? Ciało ludzkie emituje ciepło w postaci fal podczerwonych. Dlatego tkanina chłodząca musi przepuszczać promieniowanie podczerwone i nie pozwalać na przechodzenie promieniowania cieplnego z zewnątrz. Dzisiejsze materiały używane w przemyśle tekstylnym do produkcji „chłodzącej” odzieży sportowej działają tylko wtedy, gdy twoje ciało uwalnia wilgoć. W przeciwieństwie do takich materiałów zależnych od wilgoci, nanoporowaty polietylen jest dokładnie tym właściwym: widoczne fale ciepła nie przechodzą przez niego, więc światło słoneczne nie ogrzewa pokrytej nim skóry. A ciepło, które promieniuje z ludzkiego ciała, przechodzi przez nie bez przeszkód. Sekret tkwi w specjalnym rozmieszczeniu nanoporów w materiale i ich wielkości (50 do 1000). W pierwszych eksperymentach temperatura urządzenia imitującego ciepło ludzkiego ciała pod warstwą nanomateriału była o 2,7 - 2,0 stopnie niższa niż pod warstwą tkaniny bawełnianej.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Technologia głębokiego uczenia do analizy szeregów czasowych

▪ Higiena od A do Z

▪ Lampy LED Verbatim o nieoślepiającym strumieniu świetlnym

▪ Specjalne elektrody do pracy na bateriach w chłodne dni

▪ Australijska sztuka naskalna

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ na stronie internetowej Radio Control. Wybór artykułów

▪ artykuł Kosiarka polerka do podłóg. Rysunek, opis

▪ artykuł Jak ślimak oszuka kruka w japońskiej opowieści przypominającej bajkę o wronie i lisie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kierownik służby transportowej przedsiębiorstwa. Opis pracy

▪ artykuł Przenośna radiostacja Len w systemie alarmowym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Macedońskie przysłowia i powiedzenia. Duży wybór

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024