Операционный усилитель или операционный усилитель представляет собой линейное устройство, которое широко используется при фильтрации, согласовании сигналов или в основном для выполнения математических операций, таких как сложение, вычитание, дифференцирование и интегрирование. По сути, операционный усилитель использует внешние компоненты обратной связи между входными и выходными клеммами операционного усилителя, такими как резисторы и конденсаторы. Эти компоненты улучшают работу операционного усилителя с такими хорошими характеристиками, как емкостные, резистивные и т. Д. Усилитель может выполнять множество функций. Операционный усилитель - это трехполюсное устройство, включающее два входа и один выход, где входы являются инвертирующими и неинвертирующими, а выходы могут быть напряжением или током.
Что такое операционный усилитель?
Операционный усилитель или операционный - это один из типов Интегральная схема который использует внешнее напряжение для усиления входа с очень высоким коэффициентом усиления. Основное назначение этой схемы - увеличить мощность сигнала низкого уровня. Пожалуйста, перейдите по ссылке, чтобы узнать больше о Различные применения операционных усилителей в электронике
Операционный усилитель
Что такое операционный усилитель-дифференциатор?
В схеме дифференциатора операционного усилителя выходное напряжение прямо пропорционально скорости изменения входного напряжения относительно времени, что означает, что быстрое изменение сигнала входного напряжения, а затем высокое напряжение o / p изменится в ответ. Поскольку выходной сигнал схемы дифференциатора операционного усилителя пропорционален изменению входа. Когда входы схемы дифференциатора представляют собой стандартные сигналы, такие как синусоидальный, квадратный, треугольный, тогда формы выходных сигналов будут сильно отличаться.
Дифференциатор операционного усилителя
Если входной сигнал является прямоугольным, на других выходных сигналах будут небольшие всплески. Эти всплески будут несовершенными с наклоном концов входной формы волны и максимальным выходом схемы.
Если входной сигнал имеет треугольную форму, то выходной сигнал изменяется на прямоугольный сигнал в потоке с увеличением и уменьшением уровней входного сигнала.
Если входной сигнал является синусоидальным, он изменяется на косинусоидальный сигнал, который дает сигнал с фазовым сдвигом 90 °, что очень полезно в некоторых ситуациях.
Схема дифференциатора рабочего усилителя
Это один тип усилителя , и подключение этого усилителя может быть выполнено как между входом, так и выходом, и имеет очень высокое усиление. Схема дифференциатора операционного усилителя может использоваться в аналоговых компьютерах для выполнения математических операций, таких как суммирование, умножение, вычитание, интегрирование и дифференцирование.
Схема операционного усилителя генерирует выходное напряжение, которое пропорционально входному напряжению производной по времени. Итак, эта схема операционного усилителя называется дифференциатором. Предположим, что клемма заземления обозначена буквой G в приведенной выше схеме, где ток через клемму заземления эквивалентен выходному току, мы можем записать это как
Схема дифференциатора рабочего усилителя
В приведенной выше схеме напряжение узла операционного усилителя на инвертирующем выводе равно нулю, тогда протекание тока через конденсатор можно записать как
яв= Яж
Где яж= -Vиз/Рж
Заряд конденсатора равен напряжению и времени емкости конденсатора.
Q = C X Vв
Следовательно, изменение тарифа составляет
dQ / dt = C dVв/ DT
Но dQ / dt - это ток через конденсатор.
яв = C dVв/ dt = яж
-Vиз/Ржзнак равно C dVв/ DT
Идеальное выходное напряжение (Vout) для дифференциатора операционного усилителя записывается как
Vout = - ржC вашв/ DT
Таким образом, выходное напряжение является постоянной производной входного напряжения - RжC раз входного напряжения Vin относительно времени. Здесь знак минус (-) указывает фазовый сдвиг (180или же), поскольку входной сигнал подается на входной инвертирующий терминал операционного усилителя.
Формы сигналов дифференциатора рабочего усилителя
Что такое интегратор операционного усилителя?
В большинстве схем операционных усилителей используется соединение обратной связи, которое по своей природе является резистивным, и представляет собой прямую резистивную линию, ограничивающую минимальную часть сети. Но для интегратора операционного усилителя обратная связь будет обеспечиваться конденсатором между входом и выходом операционного усилителя.
Интегратор операционного усилителя
Как интегратор операционного усилителя выполняет функцию математического интегрирования. Однако его можно использовать в аналоговых компьютерах. Работа этой схемы заключается в том, что она генерирует выходной сигнал, пропорциональный входному напряжению во времени. Таким образом, выходное напряжение будет определяться первичным выходным напряжением в любое время.
Из приведенных выше сигналов можно заметить, что входной остаток равен нулю. но когда на вход подается ступенчатое напряжение i / p, выход будет увеличиваться. Точно так же, когда ступенчатое входное напряжение возвращается в нулевое положение, выходное напряжение остается на уровне последнего достигнутого напряжения.
Схема интегратора операционного усилителя
Схема интегратора операционного усилителя может быть построена с операционным усилителем и конденсатором между инвертирующим входом, а также выходом, и резистором между инвертирующим i / p и является весь вход схемы.
Интегратор операционного усилителя
Одно из применений операционного усилителя - интегратор, который можно сформировать, изменив положение резистора и конденсатора. Эта схема может генерировать напряжение включения / выключения, которое пропорционально интегралу входного напряжения по времени. Таким образом, эта схема называется схемой интегратора. Предположим, что клемма заземления обозначена буквой G в приведенной выше схеме, где ток через клемму заземления эквивалентен выходному току, мы можем записать это как
Если яв+ Яж= 0
яв= - Яж
Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)
Где Va = 0
Vin / R = -C d / dt V0
Интегрируя приведенное выше уравнение, мы можем получить следующее
1 / R
Или же
Vout = −∫ Вин / Р C DT + c
Следовательно, напряжение Vout равно константе -1 / RC и интегралу входного напряжения Vin.
Схема интегратора операционного усилителя позволяет добиться точной интеграции i / p-сигнала. Применения этой схемы в основном включают аналоговые компьютеры. В настоящее время задача интеграции является обязательной в аналоговых приложениях, где интегральная схема является идеальным решением.
Формы сигналов интегратора операционного усилителя
Дифференциатор операционного усилителя имеет несколько применений: конструкция электронной схемы . Эта схема используется в аналоговых компьютерах, где она способна обеспечить операцию дифференцирования аналогового входного напряжения. Это можно использовать в технологическом оборудовании для проверки скорости изменения различных точек. Дифференциатор операционного усилителя может потребоваться в приложениях для преобразования сигналов.
Таким образом, окончательно из приведенной выше информации можно сделать вывод, что интегральные схемы операционного усилителя - это линейные устройства, которые идеально подходят для усиления постоянного тока и обычно используются для фильтрации, преобразования сигналов, математических операций, таких как интегрирование, дифференцирование и т. д. Вот вопрос к вам, какие бывают типы операционного усилителя?
