Apa itu penguat operasional?

Dalam elektronik radio dan sirkuit mikro, penguat operasional (op-amp) banyak digunakan. Ini memiliki karakteristik teknis yang sangat baik (TX) untuk penguatan sinyal. Untuk memahami ruang lingkup OS, Anda perlu mengetahui prinsip operasinya, diagram koneksi, dan TX utama.

penguat operacionniy

Isi

1 Apa itu penguat operasional
2 Jenis dan simbol pada diagram
3 Karakter utama
4 Mana yang berlaku

Apa itu penguat operasional

OU - sirkuit terpadu (IC), tujuan utamanya adalah untuk memperkuat nilai arus searah. Ini hanya memiliki satu output, yang disebut diferensial. Output ini memiliki faktor penguat sinyal yang tinggi (Ky). Op-amp terutama digunakan dalam konstruksi rangkaian dengan umpan balik negatif (NFB), yang, dengan penguatan utama TX, menentukan Ku dari rangkaian aslinya. Op-amp digunakan tidak hanya dalam bentuk IC individu, tetapi juga di berbagai blok perangkat kompleks.

Op-amp memiliki 2 input dan 1 output, dan juga memiliki output untuk menghubungkan sumber daya (IP). Prinsip pengoperasian penguat operasional sederhana. Ada 2 aturan yang diambil sebagai dasar.Aturan menjelaskan proses sederhana dari operasi IC yang terjadi di OS, dan cara kerja IC jelas bahkan untuk boneka. Pada output, perbedaan tegangan (U) adalah 0, dan input op-amp hampir tidak menarik arus (I). Satu masukan disebut non-pembalik (V+) dan yang lainnya disebut pembalik (V-). Selain itu, input op-amp memiliki resistansi (R) yang tinggi dan hampir tidak mengkonsumsi I.

Chip membandingkan nilai U pada input dan output sinyal, memperkuatnya terlebih dahulu. Ku OU memiliki nilai tinggi, mencapai 1000000. Jika U rendah diterapkan pada input, maka pada output dimungkinkan untuk mendapatkan nilai yang sama dengan U dari sumber daya (Uip). Jika U pada input V+ lebih besar dari pada V-, maka output akan bernilai positif maksimum. Ketika ditenagai oleh U positif dari input pembalik, output akan memiliki tegangan negatif maksimum.

Persyaratan utama untuk pengoperasian OS adalah penggunaan IP bipolar. Dimungkinkan untuk menggunakan IP unipolar, tetapi kemampuan op-amp sangat terbatas. Jika Anda menggunakan baterai dan mengambil sisi positifnya sebagai 0, maka saat mengukur nilainya, Anda mendapatkan 1,5 V. Jika Anda mengambil 2 baterai dan menghubungkannya secara seri, maka U akan ditambahkan, yaitu. perangkat akan menunjukkan 3 V.

Jika kita mengambil terminal negatif baterai sebagai nol, maka perangkat akan menunjukkan 3 V. Sebaliknya, jika kita mengambil terminal positif sebagai 0, maka kita mendapatkan -3 V. Saat menggunakan titik antara dua baterai sebagai nol, kita mendapatkan IP bipolar primitif. Anda dapat memeriksa kesehatan op-amp hanya ketika Anda menghubungkannya ke sirkuit.

Jenis dan simbol pada diagram

Dengan perkembangan sirkuit listrik, penguat operasional terus ditingkatkan dan model baru muncul.

Klasifikasi berdasarkan aplikasi:

Industri adalah pilihan yang murah.
Presisi (peralatan pengukur presisi).
Elektrometrik (nilai Iin kecil).
Micropower (konsumsi daya I kecil).
Dapat diprogram (arus disetel menggunakan I eksternal).
Kuat atau arus tinggi (memberikan nilai I yang lebih besar kepada konsumen).
Tegangan rendah (beroperasi pada U<3 V).
Tegangan tinggi (dirancang untuk nilai U tinggi).
Respon cepat (laju perubahan tegangan tinggi dan frekuensi penguatan).
Dengan tingkat kebisingan yang rendah.
Jenis sonik (harmonik rendah).
Untuk jenis suplai listrik bipolar dan unipolar.
Perbedaan (mampu mengukur U rendah pada kebisingan tinggi). Digunakan dalam shunt.
Memperkuat kaskade dari tipe jadi.
khusus.

Apa itu penguat operasional?

Menurut sinyal input, op amp dibagi menjadi 2 jenis:

Dengan 2 pintu masuk.
Dengan 3 masukan. 3 input digunakan untuk memperluas fungsionalitas. Memiliki OOS internal.

Rangkaian penguat operasional cukup rumit, dan tidak masuk akal untuk membuatnya, dan amatir radio hanya perlu mengetahui rangkaian switching penguat operasional yang benar, tetapi untuk yang ini harus memahami decoding kesimpulannya.

Sebutan utama dari temuan IC:

V+ adalah masukan non-pembalik.
V- - masukan pembalik.
Vout - keluaran Vs + (Vdd, Vcc, Vcc +) - terminal positif dari IP.
Vs- (Vss, Vee, Vcc-) - minus IP.

Di hampir semua op-amp ada 5 kesimpulan. Namun, beberapa varietas mungkin kekurangan V-. Ada model yang memiliki kesimpulan tambahan yang memperluas kemampuan op-amp.

Kesimpulan untuk catu daya tidak harus ditandai, karena. ini meningkatkan keterbacaan diagram. Output daya dari terminal positif atau kutub IP terletak di bagian atas rangkaian.

Karakter utama

Op-amp, seperti komponen radio lainnya, memiliki TX, yang dapat dibagi menjadi beberapa jenis:

Memperkuat.
Memasukkan.
Akhir pekan.
Energi.
Melayang.
Frekuensi.
pertunjukan.

Gain adalah karakteristik utama dari op amp. Hal ini ditandai dengan rasio sinyal output ke input. Ini juga disebut amplitudo, atau transfer TX, yang disajikan dalam bentuk grafik ketergantungan. Input mencakup semua nilai untuk input op-amp: Rin, arus bias (Ism) dan shift (Iin), drift dan diferensial input maksimum U (Udifmax).
Icm digunakan untuk mengoperasikan op-amp pada input. Iin diperlukan untuk pengoperasian tahap masukan op-amp. Iin shift - perbedaan Icm untuk 2 input semikonduktor op-amp.

Selama konstruksi sirkuit, ini saya harus diperhitungkan saat menghubungkan resistor. Jika Iin tidak diperhitungkan, maka ini dapat menyebabkan terciptanya diferensial U, yang akan menyebabkan pengoperasian op-amp yang salah.
Udifmax - U, yang diumpankan di antara input op-amp. Nilainya mencirikan pengecualian kerusakan pada semikonduktor dari kaskade diferensial.

Untuk perlindungan yang andal antara input op-amp, 2 dioda dan dioda zener dihubungkan secara anti-paralel. Input diferensial R dicirikan oleh R antara dua input, dan input mode umum R adalah nilai antara 2 input op amp yang digabungkan dan ground (pembumian). Parameter output dari op amp termasuk output R (Rout), output maksimum U, dan I. Parameter Rout harus lebih kecil nilainya untuk karakteristik gain yang lebih baik.

Apa itu penguat operasional?

Untuk mencapai Rout kecil, Anda perlu menggunakan pengikut emitor. Iout diubah dengan kolektor I.Energy TX diperkirakan berdasarkan daya maksimum yang dikonsumsi OS. Alasan operasi op-amp yang salah adalah penyebaran TX semikonduktor dari tahap penguat diferensial, yang tergantung pada indikator suhu (suhu melayang). Parameter frekuensi op-amp adalah yang utama. Mereka berkontribusi pada penguatan sinyal harmonik dan impuls (kecepatan).

Dalam IC op-amp bentuk umum dan khusus, kapasitor disertakan untuk mencegah pembangkitan sinyal frekuensi tinggi. Pada frekuensi dengan nilai rendah, sirkuit memiliki koefisien K yang besar tanpa umpan balik (OS). OS menggunakan koneksi non-pembalik. Selain itu, dalam beberapa kasus, misalnya, dalam pembuatan penguat pembalik, OS tidak digunakan. Selain itu, op-amp memiliki karakteristik dinamis:

Laju perubahan tegangan Uout (SN Uout).
Settling time Uout (respon op-amp pada jump U).

Mana yang berlaku

Ada 2 jenis rangkaian op-amp, yang berbeda dalam cara mereka terhubung. Kelemahan utama dari OU adalah inkonsistensi Ku, yang tergantung pada mode operasi. Area aplikasi utama adalah amplifier: pembalik (IU) dan non-pembalik (NIO). Di sirkuit NRU, Ku oleh U diatur oleh resistor (sinyal harus diterapkan ke input). OU berisi OOS dari tipe sekuensial. Sambungan ini dibuat pada salah satu resistor. Disajikan hanya di V-.

Dalam DUT, sinyal digeser fase. Untuk mengubah tanda tegangan negatif keluaran, diperlukan umpan balik paralel pada U. Masukan yang tidak membalik harus diarde. Sinyal input diumpankan melalui resistor ke input pembalik.Jika input non-inverting masuk ke ground, maka selisih U antara input op amp adalah 0.

Anda dapat memilih perangkat yang menggunakan OS: