Operační zesilovač je integrovaný obvod který funguje jako napěťový zesilovač. Operační zesilovač jako diferenciální vstup. Že má dva vstupy opačné polarity. Operační zesilovač jako jediný vstup s opačnou polaritou. Operační zesilovač má jediný výstup a velmi vysoký zisk, což dává výstupní signál.
Obecně používáme mnoho aplikací pomocí operačních zesilovačů
- Diferenciální zesilovače
- Invertující zesilovače
- Neinvertující zesilovače
- Následovníci napětí
- Sčítací zesilovače
- Přístrojové zesilovače
Bude to fungovat jako několik oscilátorů
- Oscilátory Wien Bridge
Bude fungovat jako některé filtry pomocí operačních zesilovačů
- Operační zesilovače lze použít při konstrukci aktivních filtrů, které poskytují funkce s vysokou propustností, odmítnutím pásma a zpožděním. Vysoká vstupní impedance, zisk operačního zesilovače umožňují přímý výpočet hodnot prvků.
Některé operační zesilovače lze obecně použít jako komparátory
- 741 operačních zesilovačů jsou obecně považovány za komparátor
Základní schéma komparátoru, jak je znázorněno na obr
Komparátor
Nyní budeme podrobně diskutovat o různých typech diferenciálních zesilovačů
Diferenciální zesilovače
Diferenciální zesilovač zesiluje rozdíl mezi dvěma napětími, čímž se tento typ obvodu operačního zesilovače stává subtraktorem na rozdíl od sčítacího zesilovače, který sčítá nebo sčítá vstupní napětí. Tyto typy obvodů operačního zesilovače jsou běžně známé jako diferenciální zesilovače. Připojením každého interního vstupu k zemi 0 V můžeme použít superpozici k řešení výstupního napětí Vout. Rovnice Vout je
Diferenciální zesilovač
V out = -v1 (R3 / R1) + V2 (R4 / R2 + R4) (R1 + R3 / R1)
V této rovnici R1 = R2a R3 = R4 pak pomocí této rovnice
V out = R3 / R1 (V2-V1).
Pokud všechny tyto odpory mají všechny stejné ohmické hodnoty, pak R1 = R2 = R3. Pak se obvod stane jednotným ziskem diferenciálních operačních zesilovačů.
Aplikace diferenciálních zesilovačů
- Používá se jako sériový obvod negativní zpětné vazby pomocí op zesilovače
- Obecně používáme diferenciální zesilovač, který funguje jako obvod ovládání hlasitosti.
- Diferenciální operační zesilovač lze použít jako obvod automatického řízení zisku.
- Některé z diferenciálního operačního zesilovače lze použít pro amplitudovou modulaci.
Invertující operační zesilovače
Invertující zesilovač je obvod s uzavřenou smyčkou, obvod operačního zesilovače je spojen se zpětnou vazbou k vytvoření zpětnovazební operace. Při práci s operačními zesilovači existují dvě velmi důležitá pravidla, která je třeba pamatovat na invertující zesilovač, nejedná se o žádný tok proudu do vstupní svorky. A ta V1 se vždy rovná V2. V reálných obvodech operačních zesilovačů jsou však obě tato pravidla mírně porušena.
Je to proto, že spojení spojení vstupního a zpětnovazebního signálu je na stejném potenciálu jako kladný vstup, který je na 0 V nebo na zemi, pak je spojení virtuální zemí.
Kvůli uzlu virtuální země je vstupní odpor zesilovače roven hodnotě vstupního odporu R in a zisk uzavřené smyčky invertujícího zesilovače lze nastavit poměrem dvou externích odporů.
Výše jsme řekli, že je třeba pamatovat na velmi důležitá pravidla týkající se invertujícího zesilovače nebo jakéhokoli operačního zesilovače níže
- Na vstupní svorky neteče žádný proud
- Diferenční vstupní napětí je 0 jako V1 = V2 = 0.
Pak pomocí dvou pravidel můžeme odvodit rovnici výpočtem zisku uzavřené smyčky invertujícího zesilovače
Invertující zesilovač
I = (Vin-Vout) / (Rin + Rf)
Proto I = (Vin-V2) / Rin
I = (V2-Vout) / Rf
Zisk uzavřené smyčky je uveden jako Vout / Vin = -Rf / Rin
Zisk napětí v uzavřené smyčce se rovná Vout = –Rf / Rin * Vin
Záporné znaménko v rovnici označuje inverzi výstupního signálu s příslušným vstupem jako jeho 180 stupňů z fáze
Aplikace invertujícího zesilovače
- Invertující zesilovač se plně využívá pro sčítač napětí nebo sčítací zesilovač
- Invertující zesilovač je použitelný pro letní zesilovač.
- Je použitelný pro vyvážený zesilovač.
Neinvertující zesilovač
Neinvertující zesilovač, kde je výstup ve stejném smyslu nebo ve fázi se vstupem. V tomto obvodu je signál aplikován na neinvertující vstup operačního zesilovače. Zpětná vazba je však přenášena z výstupu přes odpor na invertující vstup operačního zesilovače, kde je na zem přiveden další odpor. Základní neinvertující zesilovač je znázorněn na obr
Neinvertující zesilovač
Zisk obvodu neinvertujícího zesilovače operačního zesilovače lze snadno určit a výstup neinvertujícího zesilovače je stejný jako vstupní napětí. Takže zisk zesilovače je mimořádně vysoký.
Protože vstup do operačního zesilovače nečerpá žádný proud, znamená to, že proud protékající odpory R1 a R2 a napětí na obou vstupech jsou stejné. Rovnici neinvertujícího zesilovače lze nazvat jako Vout / Vin = Av = 1 + R2 / R1.
Aplikace neinvertujícího zesilovače
- Neinvertující zesilovač používá záporné zpětnovazební předpětí děliče napětí.
- Zde je zisk napětí vždy větší než 1.
Sledovač napětí
Sledovač napětí se také nazývá zesilovač jednotkového zisku, vyrovnávací zesilovač a izolační zesilovač) je obvod op-amp, který má napěťový zisk 1.
To znamená, že operační zesilovač neposkytuje žádné zesílení signálu. Důvod, proč se nazývá sledovač napětí, je ten, že výstupní napětí neposkytuje vstupní napětí.
Sledovač napětí
Obvod operačního zesilovače má velmi vysokou vstupní impedanci. Tato vysoká vstupní impedance je důvodem, proč se používá sledovač napětí. Zatížení vyžaduje a odebírá obrovské množství proudu. To způsobí, že zdroj energie s. Následovníci napětí se také nazývají jako vyrovnávací paměť napětí.
Aplikace sledovače napětí
- Vysoká vstupní impedance a velmi nízká výstupní impedance
- Sledovače napětí se obvykle používají k izolaci stupňů od sebe navzájem.
- Sledovač napětí se také nazývá vyrovnávací paměť napětí.
Sčítací zesilovač
Sčítací zesilovač je jednou z aplikací invertujícího operačního zesilovače, ale pokud k druhému vstupnímu rezistoru přidáme další vstupní odpor se stejnými hodnotami, Rin nakonec skončíme jako další zesilovač.
Sčítací zesilovač
Je to také jako symbol obvodu sčítače napětí ve výše uvedených součtech vstupních napětí zesilovače V1, V2, V3 a vstupních rezistorů jsou Rin, Feedback rezistory jsou Rf. Aplikátor sčítání je tedy uveden na obr
-Vout = Rf / Rin (V1 + V2 + V3… atd.)
Aplikace součtového zesilovače
- Sčítací zesilovač je také nazýván jako bipolární zesilovač nebo uni-polární převodník.
- Převádí součtový zesilovač digitální na analogový převodník
Fotografické kredity
- Komparátor podle homofaciens
- Invertující zesilovač pomocí výukové programy pro elektroniku
- Neinvertující zesilovač od radioelektronika
- Sledovač napětí podle učení o elektronice
- Sčítací zesilovač od výukové programy pro elektroniku
