Body diskuse
Struktury, PIN a schémata
Operační zesilovač diagram
Schéma operačního zesilovače označuje připojení vstupů, výstupů a saturačního napětí. Jedná se o systém s otevřenou smyčkou. Níže uvedený obrázek představuje schéma operačního zesilovače.
Operační zesilovač pinout
Typické integrované obvody operačních zesilovačů mají obecně osm kolíků. Sedm je funkčních, zatímco jeden pin je vyhrazen pro výstup. Trvá čtyři vstupy; 2 z nich jsou pro invertující terminál a neinvertující terminál a zbývající 2 jsou pro kladné a záporné saturační napětí. Pinout IC741 je uveden výše.
Schéma operačního zesilovače
Níže uvedený obrázek poskytuje schematický pohled na operační zesilovač.
Jak vidíme na obrázku, operační zesilovač se skládá z tranzistorů a rezistorů. Vstupní impedance je vysoká kvůli dvojici Darlingtonových tranzistorů NPN. Existují dva stupně diferenciálního zisku a výstup je převzat z sledovače emitoru s jedním koncem. Tranzistory T1 a T2 jsou identické, stejně jako T3 a T4.
Typy a aplikace
Aplikace pro operační zesilovače | Operační zesilovač používá
Operační zesilovače jsou jedním ze základních prvků pro návrh obvodů v elektronice. Používají se na různých místech. Některé z příkladů jsou -
Vyrovnávací paměť jednotkového zesílení, oscilátor fázového posuvu, sledovač proudu na napětí, sledovač napětí na proud, sčítací zesilovač, integrátor, diferenciátor, poloviční vlnový usměrňovač, špičkový detektor atd. Existuje mnoho dalších aplikací op-amp. Téměř každý elektronický přístroj je vybaven operačním zesilovačem.
High pass filtr operační zesilovač
Horní propust lze sestavit pomocí obvodu RC filtru a typického operačního zesilovače. Kombinace pasivního RC filtru s funkcemi op-amp, jako je např aktivní horní propust filtr. Pro obvod je vyžadována invertující nebo neinvertující koncová činnost operačního zesilovače. Níže uvedený obrázek představuje obvod operačního zesilovače s horní propustí.
Oppass pásmový filtr
Pásmový filtr umožňuje pouze signál specifikovaného frekvenčního rozsahu. Tento filtr filtruje další složky frekvencí. Operační zesilovače se používají k výrobě takových typů filtrů. Obvod je navržen kaskádou vysokoprůchodového filtru s operačním zesilovačem a poté dolnoprůchodovým filtrem.
Odčítač op. Zesilovač
Subtraktorový operační zesilovač zesiluje rozdíl mezi dvěma vstupními napětími a poskytuje jej jako výstup. Provádí operaci odčítání, na rozdíl od sčítacího zesilovače, který sčítá vstupní napětí. Proto je známý jako subtraktorový operační zesilovač.
Operační zesilovač
Operační zesilovač nebo sčítací zesilovač je zesilovač, který zesiluje součet vstupních napětí a poskytuje jako výstup. Provádí operace sčítání nebo sčítání, na rozdíl od diferenciálního zesilovače, který provádí operace odčítání. Schéma zapojení je uvedeno výše.
Operační zesilovač Unity Gain
Operační zesilovač s jednotkovým ziskem nebo napěťový sledovací obvod nebo vyrovnávací obvod je speciálně navržený neinvertující model zesilovače. Sledujte obvod výše uvedeného neinvertujícího zesilovače. Pokud jsme udělali zpětnou vazbu odpor nulový a invertující svorka nekonečná odpor, zisk zesilovače by byl jednotný. To je důvod, proč je tento obvod známý jako operační zesilovač s jednotným ziskem nebo vyrovnávací paměť pro jednotný zisk. Tento buffer se používá pro impedanční přizpůsobení.
Oscilátor operačního zesilovače
Je také možné vytvořit oscilátor pomocí operačního zesilovače. Níže uvedený obrázek představuje schéma zapojení RC oscilátoru s fázovým posunem.
Po několika obecných výpočtech jsme zjistili, že oscilační frekvence je f = 1 / (2πRC - / 6) a napěťový zisk Av = -29 pro trvalé oscilace.
Audio operační zesilovač
Operační zesilovače se často používají při zpracování zvuku a zvukových mixážních pultech. Operační zesilovač může zesílit slabé hlasové signály. Na trhu je k dispozici několik typů zvukových operačních zesilovačů. Některé z nich jsou - LT1115, UA741 atd.
Řadič úrovně operačního zesilovače
V jediném napájecím operačním zesilovači může operační zesilovač úrovně posunout signál odkazující na zem. Řadič úrovně může překládat logické signály z jedné úrovně na druhou. Někdy existuje potřeba převést kladný na záporný signál do přijatelného rozsahu pro jeden napájecí analogově-digitální převodník.
Dělič napětí zesilovače
Operační zesilovače se také používají jako dělič napětí. Operační zesilovač se používá k výrobě děličů napětí, protože používání operačního zesilovače může zvýšit zisk systému.
Jeden napájecí operační zesilovač
Single supply op amp is such a special op-amp with only one supply terminal. Napájecí svorka je obvykle + Vcc. Takže výstup leží mezi rozsahem + Vcc a zemí (GND) pro vstupní signál.
Vysokonapěťový operační zesilovač
Vysokonapěťový zesilovač se obvykle používá k zesílení vstupního signálu na vysokonapěťový výstupní signál. Může poskytnout zesílení výkonu při napětí a aktuální kombinace. Některé z aplikací vysokonapěťových operačních zesilovačů jsou – inkoustové tiskárny, ultrazvukové převodníky, Geigerovy počítače, biomedicínské testy atd.
Pro podrobnou analýzu obvodů obvodů… Klikněte zde!
Různé druhy IC
45588 operační zesilovač
Je to další integrovaný obvod, který pracuje s operačním zesilovačem. Jedná se o vysoce výkonný osmikolíkový integrovaný obvod, který nepotřebuje žádné externí komponenty frekvenčního kompenzátoru. Některé z dalších modelů jsou - CF158MT, AN45588, LA6458 atd.
operační zesilovač lm358
lm358 je další typ integrovaného obvodu, který se skládá z několika operačních zesilovačů. Jedná se o integrovaný obvod s nízkou spotřebou, který společnost National Semiconductor nejprve vyvinula.
ua741 operační zesilovač
Toto je další typ IC, který obsahuje operační zesilovač. Má osm kolíků. Maximální napájecí napětí je + 18 V a maximální diferenciální vstupní napětí je + 15 V. CMMR je 90 dB. UA 741 se používá v audio aplikacích, hudebních přehrávačích.
Operační zesilovač LM324
Lm324 je speciálně postavený integrovaný obvod, který může fungovat jako zesilovač, komparátor, usměrňovač atd. Tento integrovaný obvod má 14 pinů, což představuje čtyři operační zesilovače. Má širokou šířku pásma kolem 1 MHz a zisk 100 dB. Uplatňují se v různých oblastech robotiky, oscilátorů atd.
Operační zesilovač Ne5532
Další IC operačního zesilovače je ne5532. Jedná se o vysoce výkonný zesilovač, který má vynikající stejnosměrné a střídavé napětí. Má nízkou hlučnost, maximální šířku pásma výkyvu výstupu a vysokou rychlost přeběhu. Různé varianty tohoto typu integrovaných obvodů jsou - NE5532A, SA55332 atd.
Důležité parametry, pravidla, rovnice
Analýza obvodu operačního zesilovače
Analýza obvodu operačního zesilovače odhaluje funkčnost každé části operačního zesilovače a způsob, jakým jsou připojeny nebo vzájemně propojeny, aby poskytly výstupní cestu. Analýzu obvodu operačního zesilovače lze rozdělit do dvou typů -
- otevřená smyčka analýza obvodu
- analýza obvodu s uzavřenou smyčkou.
Analýza obvodu s otevřenou smyčkou analyzuje systém bez systému zpětné vazby a analýza obvodu s uzavřenou smyčkou je analýza obvodu se systémem zpětné vazby.
Koncept virtuální země, vysoké vstupní impedance a nekonečného zisku je nezbytný pro analýzu obvodu op-amp.
Zlatá pravidla operačního zesilovače
Jeden návrhář operačních zesilovačů by měl mít vždy na paměti některá základní pravidla. Oni jsou -
- Operační zesilovač poskytuje nekonečný zisk.
- Vstupní impedance jsou vysoké.
- Operačním zesilovačem na začátku neprotéká žádný proud.
- Ofsetové napětí je upraveno tak, aby bylo nulové.
Operační vzorce
Pro operační zesilovač neexistují žádné tvrdé a rychlé vzorce. Existuje několik typů operačních zesilovačů a mají své specifické rovnice a vzorce. Jako - vzorce pro výstup neinvertujícího operačního zesilovače: V0 = [1 + (Rf / R1)] * Vin a vzorce pro výstup invertujícího operačního zesilovače: V0 = - (Rf / R1) * Vin
Vstupní impedance operačního zesilovače
Vstupní impedance je vysoká kvůli dvojici Darlingtonových tranzistorů NPN. Pro ideální operační zesilovač je vstupní impedance nekonečná. Vzhledem k vysoké vstupní impedanci můžeme předpokládat, že proud protéká zpětnou vazbou v počáteční fázi. Obvykle jsou hodnoty mezi 1 megaohmem a 10 tera ohmy.
Výstupní impedance operačního zesilovače
Výstupní impedance směrovačů operačních zesilovačů na impedanci poskytovanou operačním zesilovačem ve výstupním stupni. Ideál má výstupní impedanci 0 ohmů. Obvod výstupního budiče způsobuje výstupní impedanci operačního zesilovače.
Zisk otevřené smyčky operačního zesilovače
Zisk otevřené smyčky operačního zesilovače je zisk zařízení, pokud s ním není spojena žádná zpětná vazba. Pro ideální operační zesilovač je zisk otevřené smyčky nekonečný. Typický zisk otevřené smyčky typického operačního zesilovače je kolem 100 dB.
Ofsetové napětí operačního zesilovače
Ofsetové napětí operačního zesilovače je definováno jako rozdílové stejnosměrné napětí mezi vstupními svorkami. Pro ideální operační zesilovač je offsetové napětí nulové. Ale pro praktický operační zesilovač je vnější napětí dáno operačnímu zesilovači.
Rychlost zabití operačního zesilovače
Rychlost přeběhu operačního zesilovače je rychlost změny výstupního signálu, pokud dojde ke skokové změně vstupního signálu. Jedná se o parametr pro měření výkonu. Jednotka rychlosti přeběhu je V / ms. Pro ideální operační zesilovač je rychlost zabití nulová. To znamená, že změna vstupu se okamžitě projeví ve výstupu. Pro typický praktický operační zesilovač je hodnota rychlosti zabití 10 V / μs.
Šířka pásma operačního zesilovače
Šířka pásma zesilovače se označuje jako rozsah frekvence, nad kterým je zisk zesilovače vyšší než 3 dB. Pro zesilovač 741 MHz je zesilovač s uzavřenou smyčkou 1 MHz.
Zdroj proudu operačního zesilovače
Externí zdroj proudu s operačním zesilovačem poskytuje proud nezávislý na zátěžovém odporu. A jak jsme již dříve uzemnili obvod, není šance odhalit dvě spojení.
Funkce přenosu operačního zesilovače
Je možné získat přenosové funkce operačního zesilovače, pokud jsou operační zesilovače zastoupeny v klasickém blokovém schématu zpětné vazby. Pomocí procesu superpozice lze získat přenosovou funkci. Funkci přenosu pro neinvertující terminál lze zapsat jako R1 / (R1 + Rf).
Sytost operačního zesilovače
K dispozici jsou dvě vstupní svorky, které odebírají kladné a záporné saturační napětí. Nyní, když je operační zesilovač nasycen, znamená to, že výstupem operačního zesilovače je jakékoli saturační napětí poskytované ze zdroje.
Jak funguje operační zesilovač?
Operační zesilovač obvykle prochází třemi fázemi operací. První z nich - diferenciální vstupní stupeň s vyšší vstupní impedancí, zesilovací stupeň ve druhém stupni a push-pull výstupní stupeň s nižší výstupní impedancí.
Co dělá operační zesilovač?
Operační zesilovač nebo operační zesilovač je elektronické zařízení, které provádí určité matematické operace a zesiluje vstupní signál.
