Практичне застосування операційних підсилювачів. Частина перша. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору

 Коментарі до статті

Отже – операційний підсилювач. Далі називатимемо його ОУ, а то дуже ліньки писати щоразу повністю.

На важливих схемах, найчастіше, він позначається так:

На малюнку позначено три найголовніші висновки ОУ - два входи та вихід. Зрозуміло, є ще висновки харчування та іноді висновки частотної корекції, хоча останнє зустрічається дедалі рідше – у більшості сучасних ОУ вона вбудована. Два входи ОУ - Інвертуючий та Неінвертуючий названі так за властивими їм властивостями. Якщо подати сигнал на інвертуючий вхід, то на виході ми отримаємо інвертований сигнал, тобто зрушений по фазі на 180 градусів - дзеркальний; якщо ж подати сигнал на вхід, що не інвертує, то на виході ми отримаємо фазово не змінений сигнал.

Як і основних висновків, основних властивостей ОУ теж три - можна назвати їх ТріО (або ТОВ - кому як подобається): Дуже високий опір входу, Дуже високий коефіцієнт посилення (10000 і більше), Дуже низький опір виходу. Ще один дуже важливий параметр ОУ називається швидкість наростання напруги на виході (slew rate буржуїнським). Позначає він фактично швидкодію даного ОУ - як швидко він зможе змінити напругу на виході при зміні на вході.

Вимірюється цей параметр у вольтах за секунду (В/сек).

Цей параметр важливий насамперед для товаришів, що конструюють УЗЧ, оскільки, якщо ОУ недостатньо швидкий, то він не встигатиме за вхідною напругою на високих частотах і виникнуть нелінійні спотворення. Більшість сучасних ОУ загального призначення швидкість наростання сигналу від 10В/мксек і від. У швидкодіючих ОУ цей параметр може досягати 1000В/мксек.

Оцінити - чи підходить той чи інший ОУ для ваших цілей за швидкістю наростання сигналу можна за формулою:

де, fmax – частота синусоїдального сигналу, Vmax – швидкість наростання сигналу, Uвих – максимальна вихідна напруга.

Ну та не будемо більше тягнути кота за хвіст – приступимо до головного завдання цього опусу – куди, власне, ці кльові штуки можна встромити і що з цього можна отримати.

Перша схема включення ОУ - інвертуючий підсилювач.

Найбільш популярна і найчастіше зустрічається схема підсилювача на ОУ. Вхідний сигнал подається на вхід, що інвертує, а неінвертуючий вхід підключається до загального проводу.

Коефіцієнт посилення визначається співвідношенням резисторів R1 та R2 і вважається за формулою:

Чому "мінус"? Тому що, як ми пам'ятаємо, в підсилювачі, що інвертує, фаза вихідного сигналу "дзеркальна" фазі вхідного.

Вхідний опір визначається резистором R1. Якщо його опір, наприклад 100кОм, то і вхідний опір підсилювача буде 100кОм.

Наступна схема - підсилювач, що інвертує, з підвищеним вхідним опором.

Попередня схема всім хороша, за винятком одного нюансу - співвідношення вхідного опору та коефіцієнта посилення може не підійти для реалізації будь-якого специфічного проекту. Адже що виходить - припустимо, нам потрібний підсилювач із К=100. Тоді, виходячи з того, що значення резисторів повинні бути в розумних межах, беремо R2=1Мом, а R1=10кОм. Тобто, вхідний опір підсилювача дорівнюватиме 10 кОм, що в деяких випадках недостатньо.

У цих випадках можна застосувати таку схему:

В даному випадку коефіцієнт посилення вважається за наступною формулою:

Тобто, при тому коефіцієнті посилення опір R1 можна збільшити, а значить і підвищити вхідний опір підсилювача.

Їдемо далі - неінвертуючий підсилювач.

Виглядає він у такий спосіб:

Коефіцієнт посилення визначається так:

В даному випадку, як бачите, ніяких мінусів немає – фаза сигналу на вході та на виході збігається.

Основна відмінність від підсилювача, що інвертує, полягає в підвищеному вхідному опорі, який може досягати 10Мом і вище.

Якщо при реалізації даної схеми в практичних конструкціях необхідно передбачити розв'язку з попередніми каскадами по постійному струму - встановити розділовий конденсатор, то потрібно між входом ОУ і загальним проводом включити резистор опором близько 100 кОм, як показано на малюнку.

Якщо цього не зробити, то ОУ перебуде і нічого ділового ви від нього не отримаєте. Ну, крім половини харчування на виході.

Підсилювач із змінним коефіцієнтом посилення.

Приймемо R1=R2=R3=R. І введемо змінну А, яка може приймати значення від 1 до 0 в залежності від повороту двигуна змінного резистора R3.

Тоді коефіцієнт посилення можна визначити так:

K=2A-1

Вхідний опір мало залежить від положення двигуна змінного резистора.

Так, із підсилювачами розібралися - далі у нас за планом - фільтри.

Публікація: radiokot.ru

Дивіться інші статті розділу Початківцю радіоаматору.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена ​​на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву Вночі дерева ростуть швидше 23.02.2024 Дослідження міжнародної групи вчених пролило світло на процес зростання дерев, виявивши, що основний період активного зростання посідає нічний годинник. Вони спостерігали за 170 деревами у різних регіонах Швейцарії та з'ясували, що рослини ростуть навіть в умовах помірної посухи, за умови, що повітря вологе. Цікаво, що вплив сухого повітря сильніше впливав на зростання, ніж сухість грунту. Сухе повітря призводило до більш інтенсивної транспірації, що призводило до втрати вологи рослинами. Коли рослини втрачають більше води, ніж поглинають, їхня здатність утримувати вологу знижується, що призводить до припинення зростання. Вчені зібрали величезний обсяг даних, що включає 60 мільйонів вимірювань радіусу стовбурів та вологості повітря та ґрунту, що допомогло їм краще зрозуміти взаємозв'язок між умовами навколишнього середовища та процесом росту рослин. У результаті, ці відкриття можуть допомогти глибше зрозуміти природні процеси, що відбуваються в лісах та садах, та способи оптимізації турботи про рослини у різних кліматичних умовах.

Інші цікаві новини:

▪ Каучук з кульбаб

▪ Клітини мозку обмінюються батарейками

▪ Нестача сну змушує нас багато їсти

▪ Екологічна та медична шкода від крабових паличок

▪ Захищений ноутбук від Panasonic Toughbook 55

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Відеотехніка. Добірка статей

▪ стаття Кулон Шарль. Біографія вченого

▪ стаття Чи може кріт бачити? Детальна відповідь

▪ стаття Технічний секретар. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття З'єднання джерел струму. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Виготовлення смужкових ліній. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

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

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024