Операционный усилитель - это Интегральная схема который работает как усилитель напряжения. Операционный усилитель в качестве дифференциального входа. Что у него два входа противоположной полярности. Операционный усилитель как одиночный вход противоположной полярности. Операционный усилитель имеет один выход и очень высокое усиление, что дает такой выходной сигнал.
Как правило, мы используем много приложений с операционными усилителями, например
- Дифференциальные усилители
- Инвертирующие усилители
- Неинвертирующие усилители
- Последователи напряжения
- Суммирующие усилители
- Инструментальные усилители
Он будет действовать как некоторые осцилляторы
- Генераторы моста Вина
Он будет действовать как некоторые фильтры при использовании операционных усилителей.
- Операционные усилители могут использоваться при создании активных фильтров, обеспечивающих функции пропускания верхних частот, подавления полосы пропускания и задержки. Высокий входной импеданс и коэффициент усиления операционного усилителя позволяют напрямую рассчитывать значения элементов.
Некоторые операционные усилители могут использоваться в качестве компараторов, например
- 741 операционный усилитель обычно рассматриваются как компаратор
Принципиальная принципиальная схема компаратора, показанная на рис.
Компаратор
Теперь мы подробно рассмотрим различные типы дифференциальных усилителей, шаг за шагом.
Дифференциальные усилители
Дифференциальный усилитель усиливает разницу между двумя напряжениями, делая этот тип схемы операционного усилителя вспомогательным трактором, в отличие от суммирующего усилителя, который складывает или суммирует входные напряжения. Эти типы схем операционного усилителя широко известны как дифференциальный усилитель. Подключив каждый входной интерн к заземлению 0 В, мы можем использовать суперпозицию для определения выходного напряжения Vout. Уравнение Vout:
Дифференциальный усилитель
V выход = -v1 (R3 / R1) + V2 (R4 / R2 + R4) (R1 + R3 / R1)
В этом уравнении R1 = R2 и R3 = R4, тогда с помощью этого уравнения
V вых = R3 / R1 (V2-V1).
Если все эти резисторы имеют одинаковые омические значения, то есть R1 = R2 = R3. Тогда схема станет дифференциальным ОУ с усилением Unity.
Применение дифференциальных усилителей
- Он используется в качестве последовательной цепи отрицательной обратной связи с помощью операционного усилителя.
- Обычно мы используем дифференциальный усилитель, который действует как цепь регулировки громкости.
- Дифференциальный операционный усилитель может использоваться как схема автоматической регулировки усиления.
- Некоторые дифференциальные операционные усилители могут использоваться для амплитудной модуляции.
Инвертирующие операционные усилители
Инвертирующий усилитель - это замкнутая схема, в которой цепь операционного усилителя соединена с обратной связью для обеспечения работы обратной связи. Имея дело с операционными усилителями, следует помнить о двух очень важных правилах инвертирующего усилителя: это отсутствие тока, протекающего на входной клемме. И этот V1 всегда равен V2. Однако в реальных схемах операционных усилителей оба этих правила немного нарушены.
Это связано с тем, что соединение соединения входного сигнала и сигнала обратной связи имеет тот же потенциал, что и положительный вход, то есть 0 вольт или земля, тогда соединение является виртуальной землей.
Из-за виртуального узла заземления входное сопротивление усилителя равно значению входного резистора, R in и коэффициент усиления инвертирующего усилителя с обратной связью могут быть установлены соотношением двух внешних резисторов.
Мы сказали выше, что есть очень важные правила, которые следует помнить об инвертирующем усилителе или любом операционном усилителе, показанном ниже.
- На входные клеммы нет тока
- Дифференциальное входное напряжение равно 0, так как V1 = V2 = 0.
Затем, используя два правила, мы можем вывести уравнение, вычислив коэффициент усиления инвертирующего усилителя с обратной связью.
Инвертирующий усилитель
I = (Vin-Vout) / (Rin + Rf)
Следовательно, I = (Vin-V2) / Rin
I = (V2-Vout) / Rf
Коэффициент усиления замкнутого контура задается как Vout / Vin = -Rf / Rin.
Коэффициент усиления по напряжению с обратной связью равен Vout = –Rf / Rin * Vin.
Отрицательный знак в уравнении указывает на инверсию выходного сигнала по отношению к входу, поскольку его фаза отклонена на 180 градусов.
Применение инвертирующего усилителя
- Инвертирующий усилитель используется для сумматора напряжения или суммирующего усилителя.
- Инвертирующий усилитель применим для масштабирующего летнего усилителя.
- Это применимо для балансного усилителя.
Неинвертирующий усилитель
Неинвертирующий усилитель, в котором выходной сигнал совпадает с входом или совпадает с ним по фазе. В этой схеме сигнал подается на неинвертирующий вход операционного усилителя. Однако обратная связь берется с выхода через резистор на инвертирующий вход операционного усилителя, где другой резистор подключается к земле. Базовый неинвертирующий усилитель показан на рис.
Неинвертирующий усилитель
Коэффициент усиления схемы неинвертирующего усилителя операционного усилителя легко определить, а выходной сигнал неинвертирующего усилителя такой же, как входные напряжения. Таким образом, коэффициент усиления усилителя чрезвычайно высок.
Поскольку вход операционного усилителя не потребляет ток, это означает, что ток, протекающий в резисторах R1 и R2, и напряжение на обоих входах одинаковы. Уравнение неинвертирующего усилителя можно назвать Vout / Vin = Av = 1 + R2 / R1.
Применение неинвертирующего усилителя
- В неинвертирующем усилителе используется соединение с отрицательной обратной связью смещения делителя напряжения.
- Здесь коэффициент усиления по напряжению всегда больше 1.
Последователь напряжения
Повторитель напряжения также называется усилителем с единичным коэффициентом усиления, буферным усилителем и изолирующим усилителем) - это схема операционного усилителя с коэффициентом усиления 1.
Это означает, что операционный усилитель не усиливает сигнал. Причина, по которой он называется повторителем напряжения, заключается в том, что выходное напряжение не обеспечивает входное напряжение.
Последователь напряжения
Схема операционного усилителя имеет очень высокий входной импеданс. Этот высокий входной импеданс является причиной использования повторителя напряжения. Нагрузка требует и потребляет огромное количество тока. Это приводит к тому, что огромное количество энергии потребляется источник питания с. Последователи напряжения также называют буфером напряжения.
Применение повторителя напряжения
- Высокий входной импеданс и очень низкий выходной импеданс
- Повторители напряжения обычно используются для изоляции ступеней друг от друга.
- Повторитель напряжения также называется буфером напряжения.
Суммирующий усилитель
Суммирующий усилитель - это одно из применений инвертирующего операционного усилителя, но если мы добавим еще один входной резистор, равный по номиналу другому входному резистору, Rin, мы получим еще один операционный усилитель, который называется суммирующим усилителем.
Суммирующий усилитель
Он также используется в качестве символа схемы сумматора в приведенном выше суммирующем входном напряжении усилителя V1, V2, V3, а входные резисторы - Rin, Feedback. резисторы являются Rf. Инструмент суммирования показан на рис.
-Vout = Rf / Rin (V1 + V2 + V3… и т. Д.)
Применение суммирующего усилителя
- Суммирующий усилитель также называется биполярным усилителем или однополярным преобразователем.
- Суммирующий усилитель преобразует цифро-аналоговый преобразователь
Фото Кредиты
- Компаратор homofaciens
- Инвертирующий усилитель электроника-уроки
- Неинвертирующий усилитель от радиоэлектроника
- Последователь напряжения обучение электронике
- Суммирующий усилитель электроника-уроки
