принцип работы, схемы и т.д.
Операционный усилитель — это усилитель постоянного тока с высоким коэффициентом усиления, который может быть очень большим, вплоть до миллионов. Часто встречается коэффициент усиления в 200 000. Операционные усилители способны усиливать сигналы переменного тока, также как сигналы постоянного тока, они чаще используются в измерительном оборудовании для усиления сигналов постоянного тока.
Название «операционный» усилитель происходит от того, что выполняемые операционным усилителем функции представляют собой математические операции. Например, устройство для извлечение квадратного корня является контрольно-измерительным устройством, в котором используется операционный усилитель для определения квадратного корня сигналов для обеспечения контроля изменения величины потока жидкой или газообразной среды.
Операционный усилительОбратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.
Операционные усилители не обладают бесконечными входными сопротивлениями и нулевыми выходными сопротивлениями.
Хотя возможно входное сопротивление в несколько триллионов Ом, и выходные сопротивления близкие к нулю. В результате выходные сигналы от таких операционных усилителей могут очень точно регулироваться. По этой причине операционные усилители считаются точными усилителями.
Высокая степень точности, обеспечиваемая операционными усилителями, возможна благодаря применению технологии интегральных схем. Хотя в принципе возможно изготовить операционный усилитель из дискретных компонентов, соединенных вместе на монтажной плате, однако практически все операционные усилители в настоящее время выполнены в виде интегральных схем.
Кристалл интегральной схемы операционного усилителя содержит все транзисторы и другие элементы, необходимые для усиления сигнала. Стандартный кристалл выполнен из, на нем может располагаться порядка 30 транзисторов и других элементов.
Кристалл с интегральной схемой операционного усилителяПри использовании операционных усилителей в различных типах схем они могут выполнять различные операции, необходимые в контрольно-измерительном оборудовании.
Например, они могут суммировать сигналы, вычитать сигналы, находить среднюю величину сигнала и выполнять даже более сложные функции.
Схемы операционного усилителя
Все операционные усилители имеют два входа. Минус на схеме обозначает один вход, плюс — другой. Условное обозначение операционного усилителя можно узнать на схеме по знакам плюс и минус на вертикальной стороне треугольника. Это отличительные черты условного обозначения операционного усилителя. Если вы встретите на схеме подобный символ, но без знаков плюс и минус, то элемент, обозначенный таким образом, может представлять собой усилитель, но это не операционный усилитель.
Схема операционного усилителяВыход операционного усилителя представлен на вершине треугольника, противолежащей стороне, где находятся входные зажимы. Соединения с источником питания обычно обозначаются линиями на противоположных сторонах треугольника. Большинство операционных усилителей рассчитаны на работу от биполярного источника напряжения, имеющего положительное и отрицательное напряжения.
В целом, операционные усилители могут работать в пределах напряжения от +-1 В до +-40 В. Наиболее распространенное напряжение питания для них 15 В.
Выход биполярного источника напряжения измеряется относительно нуля вольт, не всегда относительно земли шасси. Для указания точки отсчета используется стрелка с не закрашенной треугольной головкой. Такая стрелка показывает общую точку в схеме, называемую «общей точкой сигналов». Входной и выходной сигналы операционного усилителя также измеряются относительно общей точки сигналов. Соединения общих точек сигналов не всегда отображаются на принципиальных схемах с операционными усилителями.
Схема обозначения общей точки сигналовКорпусы операционных усилителей
Операционные усилители размещаются в контейнерах, называемых корпусами. Четыре наиболее распространенных типов корпусов это: ТО-5 (корпус транзисторного типа), DIP (плоский корпус с двухрядным расположением выводов), мини — DIP и плоский корпус с планарными выводами.
Штырьки корпуса операционного усилителя используются в качестве выводов, с их помощью операционный усилитель соединяется с остальной схемой. Операционные усилители либо непосредственно припаиваются к монтажной плате, либо вставляются в колодку, которая припаяна к плате. Если операционный усилитель вставлен в колодку, его легко можно извлечь при помощи специального пинцета, предназначенного для этих целей.
Дифференциальный усилитель операционный усилитель, являющийся сочетанием инвертирующего и неинвертирующего усилителей
Измерительный усилитель измененный дифференциальный регулятор, на входах которого установлены повторители напряжения
Инвертирующий операционный усилитель повторитель напряжения, который может получить почти любой коэффициент усиления
Неинвертирующий операционный усилитель может быть модифицирован таким образом, чтобы получить почти любой коэффициент усиления
Суммирующий усилитель выходное напряжение равно сумме его входных напряжений
4.
02. Операционные усилителиОперационные усилители
Подразделы: Введение 4.02 4.03
В большинстве случаев, рассматривая схемы с обратной связью, мы будем иметь дело с операционными усилителями. Операционный усилитель (ОУ) — это дифференциальный усилитель постоянного тока с очень большим коэффициентом усиления и несимметричным выходом. Прообразом ОУ может служить классический дифференциальный усилитель (разд. 2.18) с двумя входами и несимметричным выходом; правда, следует отметить, что реальные операционные усилители обладают значительно более высокими коэффициентами усиления (обычно порядка 105 — 106) и меньшими выходными импедансами, а также допускают изменение выходного сигнала почти в полном диапазоне питающего напряжения (обычно используют расщепленные источники питания ±15В). Промышленность выпускает сейчас сотни типов операционных усилителей; условное обозначение, принятое для всех типов, представлено на рис. 4.1; входы обозначают (+) и (—), и работают они, как можно догадаться, следующим образом: выходной сигнал изменяется в положительном направлении, когда потенциал на входе (+) становится более положительным, чем потенциал на входе (—), и наоборот.
Символы «+» и «—» не означают, что на одном входе потенциал всегда должен быть более положительным, чем на другом; эти символы просто указывают относительную фазу выходного сигнала (это важно, если в схеме используется отрицательная ОС). Во избежание путаницы лучше называть входы «инвертирующий» и «неинвертирующий», а не вход «плюс» и вход «минус». На схемах часто не показывают подключение источников питания к ОУ и вывод, предназначенный для заземления. Операционные усилители обладают колоссальным коэффициентом усиления по напряжению и никогда (за редким исключением) не используются без обратной связи. Можно сказать, что операционные усилители созданы для работы с обратной связью. Коэффициент усиления схемы без обратной связи так велик, что при наличии замкнутой петли ОС характеристики усилителя зависят только от схемы обратной связи. Конечно, при более подробном изучении должно оказаться, что такое обобщенное заключение справедливо не всегда. Начнем мы с того, что просто рассмотрим, как работает операционный усилитель, а затем по мере необходимости будем изучать его более тщательно.
Рис. 4.1.
Промышленность выпускает буквально сотни типов операционных усилителей, которые обладают различными преимуществами друг перед другом. Повсеместное распространение получила очень хорошая схема типа LF411 (или просто «411»), представленная на рынок фирмой National Semiconductor Как и все операционные усилители, она представляет собой крошечный элемент, размещенный в миниатюрном корпусе с двухрядным расположением выводов; ее внешний вид показан на рис. 4.2. Эта схема недорога и удобна в обращении; промышленность выпускает улучшенный вариант этой схемы (LF411A), а также элемент, размешенный в миниатюрном корпусе и содержащий два независимых операционных усилителя (схема типа LF412, которую называют также «сдвоенный» операционный усилитель). В дальнейшем в этой главе мы будем использовать схему типа LF411 как стандарт операционного усилителя, мы также рекомендуем вам эту схему в качестве хорошей начальной ступени в разработке электронных схем.
Рис 4.
2. Интегральная схема в корпусе мини-DIP с двухрядным расположением выводов.
Схема типа 411 — это кристалл кремния, содержащий 24 транзистора (21 биполярный транзистор, 3 полевых транзистора, 11 резисторов и 1 конденсатор). На рис. 4.3 показано соединение с выводами корпуса. Точка на крышке корпуса и выемка на его торце служат для обозначения точки отсчета при нумерации выводов. В большинстве корпусов электронных схем нумерация выводов осуществляется в направлении против часовой стрелки со стороны крышки корпуса. Выводы «установка нуля» (или «баланс», «регулировка») служат для устранения небольшой асимметрии, возможно в операционном усилителе. Речь об этом пойдет позже в этой главе.
Рис 4.3.
Подразделы: Введение 4.02 4.03
Основные схемы включения операционных усилителей
Основы работы с операционным усилителем: работа и применение
Gadgetronicx > Электроника > Учебники по электронике >
Операционный усилитель, также известный как операционный усилитель, является одним из наиболее полезных элементов аналоговой схемы.
Он имеет множество применений, таких как усилитель, буфер, инвертор, интегратор, дифференциатор, осциллятор, компаратор и многое другое. Поскольку он настолько универсален, он используется во всех видах приложений. Поэтому понимание операционного усилителя и его работы очень важно для инженера-электронщика.
В этой статье объясняется
- Что такое операционный усилитель
- Характеристики операционного усилителя
- Работа операционного усилителя
- Режимы работы операционного усилителя
- Применение операционного усилителя
Что такое операционный усилитель
Операционный усилитель — это интегральная схема (ИС), которая используется для усиления слабых сигналов в аналоговых схемах. Один операционный усилитель имеет два входа и один выход. Один из входов называется Неинвертирующий или положительный вход , в то время как другой вход упоминается как Инвертирующий или отрицательный вход . В двух словах, операционный усилитель можно описать как компонент, который выводит усиленную версию разности напряжений между сигналами, подаваемыми на его положительный и отрицательный вход.
Важные характеристики операционного усилителя
Это наиболее важные характеристики операционного усилителя.
- Высокое входное сопротивление — Это позволяет операционному усилителю потреблять слабый ток на своих входных контактах и делает его пригодным для работы в качестве усилителя.
- Низкий выходной импеданс — Это позволяет операционному усилителю обеспечивать максимальный ток через выходной контакт для управления нагрузкой высокой мощности. Это опять-таки необходимое качество для усилителя.
- Высокий коэффициент усиления — Операционные усилители имеют высокий коэффициент усиления, что означает, что они способны эффективно усиливать слабые низковольтные входные сигналы до высоковольтных выходных сигналов.
- Высокочастотная характеристика — Операционные усилители универсальны для работы в широком диапазоне частот входного сигнала.
Работа операционного усилителя
Есть несколько вещей, которые являются основными для понимания операционных усилителей и их работы.
Библиотека схем — более 220 практических схем
В зависимости от применения можно использовать одиночные или раздельные источники питания. Операционный усилитель имеет три сигнальных контакта: вход положительного сигнала, вход отрицательного сигнала и выход сигнала операционного усилителя. Операционный усилитель состоит из дифференциального входного каскада, состоящего из транзисторов (Q1, Q2), каскада сдвига уровня Q3 и выходного каскада (Q4, Q5), как показано на рис. + Вход, который является базой Q1 и – Вход, привязанный к земле, Q3 будет активирован (читайте о работе транзисторов, чтобы лучше понять это). Это позволяет току течь от эмиттера к коллектору Q3. В результате на резисторах R3 и R4 появится положительное напряжение.
С другой стороны, при подаче положительного напряжения на вход «–» и «+» на землю. Q3 не будет активирован, поэтому Q4 будет в выключенном состоянии, однако Q5 включится, так как это PNP-транзистор, и низкая логика в его базе активирует их. Теперь выходной контакт будет находиться в низком состоянии, а Q5 обеспечивает путь стока тока через эмиттер к клемме коллектора.
Режимы работы операционного усилителя
Операционный усилитель работает в двух режимах. Это работа с разомкнутым контуром и с замкнутым контуром.
Работа без обратной связи: Это режим работы, при котором выходной сигнал с выходных клемм операционного усилителя не будет возвращаться на его входные клеммы. При отсутствии обратной связи операционный усилитель действует как компаратор (поясняется позже).
Работа с обратной связью: Это режим работы, при котором выходной сигнал с выходной клеммы операционного усилителя возвращается на входные клеммы операционного усилителя.
Существует два способа настройки работы операционного усилителя с замкнутым контуром. Это положительные и отрицательные отзывы.
Положительная обратная связь
Когда есть обратная связь на положительный вход, это называется положительной обратной связью и используется в схемах генератора или используется для гистерезиса в схемах компаратора. Из-за высокого внутреннего коэффициента усиления операционного усилителя, когда положительный вход более положительный, чем отрицательный вход, выход будет полностью положительным. Когда положительный вход менее положительный, чем отрицательный, выход будет полностью отрицательным.
Отрицательный отзыв
Когда есть обратная связь от выхода к отрицательному входу, это называется отрицательной обратной связью и обычно используется в усилителях. Самое важное, что следует помнить, это то, что при использовании отрицательной обратной связи операционный усилитель заставит входные напряжения на положительной и отрицательной клеммах быть равными.
Читайте также:
- Резисторы: работа и применение в схемах
- Конденсаторы: работа и применение в схемах
- Катушка индуктивности: работа и применение в цепях
Как использовать операционный усилитель в цепях
Область применения операционного усилителя варьируется от фильтров, выпрямителей, усилителей, генераторов сигналов, модуляторов до схем и многого другого. Перечисленные ниже приложения помогут вам понять, как использовать операционные усилители в схемах так, как вы задумали.
1. Буфер
Первый — это буфер, это самое простое из всех применений. Буфер используется для соединения последовательностей цепей усилителя, не беспокоясь об импедансе. Он существенно усиливает ток или мощность входного сигнала. Поскольку входной импеданс операционного усилителя высок, в качестве входа можно использовать сигнал с очень низким током. Кроме того, выходное сопротивление операционного усилителя низкое, поэтому выходной сигнал будет иметь большой ток.
Это делает операционный усилитель идеальным буфером.
Буферизируемый сигнал подается на положительный вход. Здесь отрицательная обратная связь представляет собой прямое соединение выхода с инвертирующим входом, поэтому выход будет следовать за входным сигналом, подаваемым на положительный вывод операционного усилителя. Это делается для того, чтобы поддерживать напряжение на положительном и отрицательном входе равным. Эта схема обеспечивает единичное усиление (1X) и преобразует слабый входной сигнал в сильный буферизованный выходной сигнал.
2. Инвертирующий усилитель
Вторая базовая схема представляет собой инвертирующий усилитель. Обратитесь к рисунку 2 для дальнейшего обсуждения. Входной сигнал подключен через входной резистор R1 к отрицательному входу ОУ. R2 подключен от отрицательного входа к выходу операционного усилителя. Положительный вход может быть подключен к земле или опорному напряжению.
Операционный усилитель инвертирует входной сигнал и усиливает его по формуле ).
В примере на рис. 2 коэффициент усиления усилителя равен -10.
Если VREF1 = 2 В и IN2 = 2,1 В, тогда Vo = 2 В + (2 В – 2,1 В) * 100K.10K = 1 вольт.
Когда мы используем разделенные источники питания и VREF1 подключен к земле, тогда будет применяться упрощенная формула на рисунке 2. Если коэффициент усиления инвертирующего усилителя равен единице, мы называем его инвертором.
Инвертирующие усилители широко используются там, где операционный усилитель обеспечивает управляемое усиление входного сигнала. Теоретически операционные усилители имеют бесконечный коэффициент усиления, поэтому без использования отрицательной обратной связи входной сигнал будет иметь непредсказуемое усиление, и поэтому выходной сигнал будет колебаться до максимального напряжения, эквивалентного напряжению питания или V2 (10 В на рисунке выше) самой микросхемы операционного усилителя. Конфигурация отрицательной обратной связи, используемая в инвертирующем усилителе, предотвращает это и обеспечивает контролируемое усиление входного сигнала.
3. Неинвертирующий усилитель
Третья базовая схема представляет собой неинвертирующий усилитель или просто усилитель. Обратитесь к рисунку 3 для дальнейшего обсуждения. Входной сигнал на IN3 подключен к положительному входу операционного усилителя. Резисторы R4 и R3 образуют резистивный делитель для обеспечения обратной связи на его отрицательном входе.
Как мы читали ранее, операционный усилитель будет пытаться заставить входы быть равными по амплитуде. Поэтому, когда на положительный вход подается 100 мВ, операционный усилитель попытается сделать отрицательный вход равным 100 мВ через цепь обратной связи.
Выходное напряжение операционного усилителя определяется по формуле
Vout = Vin * (1 + R4/R3)
В этом примере Vout = 100 мВ * (1 + 100K/10k) = 1,1 вольт.
Здесь коэффициент усиления этого усилителя определяется резисторами R4/R3 до 10.
4. Интегратор/фильтр нижних частот
Четвертая базовая схема операционного усилителя представляет собой интегратор/фильтр нижних частот.
Когда на его вход подается сигнал прямоугольной формы, на выходе будет пилообразная волна. Следующее обсуждение относится к схеме на рис. 4. Когда входной сигнал подается на IN4, ток течет через R5. VERF2 может быть подключен к земле или любому другому опорному напряжению.
Это настройка отрицательной обратной связи операционного усилителя. Когда вход мгновенного шага на IN4 имеет высокий уровень, а VERF2 подключен к земле, конденсатор C1 будет в незаряженном состоянии, и, следовательно, через него протекает максимальный ток, и конденсатор начинает заряжаться. Теперь мы знаем, что при настройке отрицательной обратной связи операционный усилитель примет меры для выравнивания напряжений как на отрицательном, так и на положительном входе. Поэтому на отрицательный вход операционного усилителя течет нулевой ток, и напряжение в этой точке будет равно нулю.
Выходной сигнал операционного усилителя в этот момент будет низким или нулевым. Как только напряжение на конденсаторе начинает расти, зарядный ток уменьшается, и напряжение на конденсаторе становится равным ступенчатому входному напряжению.
Теперь напряжение начинает развиваться на отрицательном входе операционного усилителя, и в попытке уравнять его с его положительным входом, выход начинает линейно повышаться и заряжать конденсатор.
Когда конденсатор достигает напряжения, эквивалентного OUT4, напряжение на выходе операционного усилителя начинает снижаться. Цикл повторяется для генерации пилообразного сигнала на выходе.
Линейная зарядка и разрядка конденсатора C1 приводит к образованию пилообразной формы. Это определяется формулой
dVo/dt = (VREF2 – IN2)/(R5 * C1).
Скорость линейного изменения dVo/dt представляет собой изменение выходного напряжения в зависимости от изменения во времени. Когда R5 или C1 уменьшается, это увеличивает скорость линейного изменения выходного сигнала OUT4.
Если на вход IN4 подается синусоидальный сигнал, схема действует как фильтр нижних частот. Частоты ниже угловой частоты Fo будут проходить практически без затухания. Частоты выше угловой частоты Fo ослабляются на 6 децибел на октаву.
Угловая частота определяется уравнением
Fo = 1/(2*PI*R5*C1).
При уменьшении R5 или C1 угловая частота увеличивается.
5. Дифференциатор/фильтр верхних частот
Пятая базовая схема операционного усилителя представляет собой дифференциатор/фильтр верхних частот. На рис. 5 показана схема для следующего обсуждения. Допустим, VERF3 подключен к земле, а прямоугольная волна используется в качестве входного сигнала для IN5.
Когда на IN5 подается высокий логический уровень или сигнал уровня 1, через конденсатор C2 протекает большой ток, который заряжает конденсатор. Теперь потенциал напряжения будет развиваться через R6. Поскольку это конфигурация с отрицательной обратной связью, выход операционного усилителя будет пытаться выровнять напряжение как на инвертирующих, так и на неинвертирующих клеммах. Поэтому на выходе OUT5 будет возникать отрицательный всплеск напряжения, позволяя току течь через него до тех пор, пока конденсатор не будет полностью заряжен.
Когда сигнал переключается на низкий логический уровень, конденсатор C2 будет разряжаться через IN5. Теперь на OUT5 появится положительный всплеск напряжения, чтобы заставить ток проходить через IN5 и уравнять напряжения на инвертирующем и неинвертирующем выводах.
Таким образом, входное ступенчатое напряжение (прямоугольный сигнал) создает пик напряжения на выходе OUT5. Если на вход IN5 подается синусоидальный сигнал, схема действует как фильтр верхних частот. Частоты выше угловой частоты Fo проходят практически без затухания.
Частоты ниже угловой частоты Fo ослабляются на 6 децибел на октаву. Угловая частота определяется уравнением
Fo = 1/(2*PI*R6*C2).
При уменьшении R6 или C2 угловая частота увеличивается.
6. Генератор
Шестой базовой схемой операционного усилителя является генератор. Обратитесь к рисунку 6 для дальнейшего обсуждения. Генератор на рисунке 6 имеет два выхода: прямоугольный сигнал на выходе OUT6 и треугольный сигнал на выходе OUT7.
Первоначально вход на неинвертирующую клемму находится на Vs/2, что составляет 5В. Предположим, что конденсатор находится в незаряженном состоянии, поэтому напряжение на инвертирующем входе равно нулю. Это переводит выход операционного усилителя в состояние высокого уровня или Vs. Когда выход операционного усилителя равен Vs, резистор обратной связи R9 будет параллелен R7, поскольку оба напряжения, приложенные к обоим резисторам, будут равны Vs.
Vo = Vs. ( R8 / ( R8 + R7 || R9)
= Vs. ( 100k / 100k + 50k )
= 2Vs/3
Это переводит положительный вход операционного усилителя в 2Vs/3, высокое состояние выхода операционного усилителя заставляет C3 заряжаться через R10 до тех пор, пока напряжение на инвертирующем входе входа операционного усилителя не превысит 2Vs/3 . Теперь операционный усилитель переключает свой выход на землю, теперь резисторы R8 и R9 будут параллельны, так как оба соединены с землей. Применяя это в формуле делителя напряжения
Vo = Vs.
( R8 || R9 / ( R8 || R9 + R7 )
= Vs. ( 50k / 100k + 50k )
= Vs/3
вызывает переключение положительного входа операционного усилителя на Vs/3. Резистор R10 , разряжает C3 до тех пор, пока отрицательный вход операционного усилителя не опустится ниже Vs / 3. Таким образом, напряжение на положительном входе операционного усилителя переключается между 2Vs / 3 и Vs / 3. Величина гистерезиса представляет собой разницу этих двух значений, или Vhys = 2Vs/3 – Vs/3 = Vs/3.
Выход операционного усилителя переключается между Vs и 0 с коротким интервалом времени между ними, создавая прямоугольный импульс на выходе. Тем временем R10 и C3 увеличиваются и уменьшаются, что приводит к созданию треугольной волны на конденсаторе C3.
Частоту выходного сигнала можно определить по формуле Fo = 0,69 x 1 / R10 x C3. Это дает сигнал выходной частоты 1 кГц для этой схемы.
7. Компаратор
Седьмой базовой схемой операционного усилителя является компаратор.
Используйте рисунок 7 для следующего обсуждения. Без обратной связи с выхода OUT8 на отрицательный вход IN6 операционный усилитель работает как компаратор. Это означает, что напряжение, подаваемое на неинвертирующую и инвертирующую клеммы, будет сравниваться, и соответственно изменится выходной сигнал.
Когда IN6 меньше, чем VREF4, операционный усилитель будет равен V7, что составляет +10 В, минус предел выходного каскада. Это связано с тем, что выходы операционных усилителей не достигают полного размаха до напряжения питания при демонстрации высокой логики, операционные усилители от сети к шине демонстрируют выход, который близок к напряжению питания, но все же меньше на несколько милливольт от напряжения питания.
Когда IN6 больше, чем VREF4, выход операционного усилителя будет равен земле (плюс ограничение выходного каскада). В этом случае выход операционного усилителя будет не нулевым, а близким к нулю.
8. Дифференциальный усилитель
Восьмой базовой схемой операционного усилителя является дифференциальный усилитель.
Дифференциальные усилители часто используются для усиления мостовых датчиков, таких как датчики давления, тензометрические датчики измерения веса. Они используются для усиления биоэлектрических сигналов, таких как ЭЭГ (электроэнцефалограф) и ЭКГ/ЭКГ (электрокардиограф).
Дифференциальные усилители используются для термопар и других изолированных источников дифференциальных сигналов, таких как балансный линейный динамический микрофон с низким импедансом. В основном дифференциальный усилитель усиливает разницу в амплитуде сигнала, подаваемого между двумя клеммами.
См. рис. 8 для дальнейшего обсуждения.
Чтобы объяснить работу дифференциального усилителя, показанного на рис. 8, давайте подадим источник 0,1 В между IN7 и IN8 с плюсом, подключенным к IN7.
Если IN8 относится к земле, то напряжение на положительном выводе операционного усилителя можно определить по формуле делителя напряжения.
Поскольку IN8 заземлен, отрицательная клемма операционного усилителя должна быть равна 0,09091 вольт тоже.
Помните, что отрицательная обратная связь заставит напряжение на отрицательной и положительной клеммах операционного усилителя уравняться.
Теперь ток через R12 и R11 должен быть одинаковым, так как оба соединены последовательно.
I = 0,09091/10K = 9,091 мкА.
Мы можем определить напряжение на R11, используя закон Ома
В = 9,091 мкА * 100K = 0,9091 вольт.
Суммирование этих напряжений – напряжения на операционном усилителе – 0,09091 В и напряжения на R11 – 0,9091 В даст выходное напряжение на OUT9
.9091V + .09091V = 1 вольт, что дает коэффициент усиления 10.
Таким образом, вы можете видеть, что эта схема усиливает разницу между входным напряжением, подаваемым на IN7 и IN8, которая составляет от 0,1 В до 1 В на выходе.
Надеюсь, эта статья познакомит вас с основами проектирования схем операционных усилителей, которые вы сможете использовать в своих проектах. Есть много других полезных схем, которые являются более сложными и используют два или более операционных усилителя.
Операционные усилители
Операционные усилителиТермин «операционный усилитель» или «операционный усилитель» относится к классу усилителей с высоким коэффициентом усиления, связанных по постоянному току, с двумя входами и одним выходом. Современная версия интегральной схемы представлена знаменитым операционным усилителем 741. Некоторые из общие характеристики версии IC являются:
Их характеристики часто приближаются к характеристикам идеального операционного усилителя и могут быть поняты с помощью золотых правил. | Индекс Концепции электроники Концепции операционных усилителей | ||
| Назад |
Самый распространенный и самый известный операционный усилитель — это mA741C или просто 741, который упакован в 8-выводной мини-DIP. Интегральная схема содержит 20 транзисторов и 11 резисторов. Представленные Fairchild в 1968 году, 741 и последующие операционные усилители на ИС, включая операционные усилители с полевым транзистором, стали стандартным инструментом для достижения усиления и множества других задач. Хотя у него есть некоторые практические ограничения, 741 — электронная сделка менее чем за доллар. | Индекс Концепции электроники Концепции операционных усилителей | |||
|
