Op-amp või operatiivvõimendi on lineaarne seade, mida kasutatakse laialdaselt filtreerimisel, signaali konditsioneerimisel või kasutatakse peamiselt matemaatiliste toimingute nagu liitmine, lahutamine, diferentseerimine ja integreerimine. Põhimõtteliselt kasutab op-amp nii väliseid tagasiside komponente kui ka op-amp-tüüpi takistite ja kondensaatorite sisendeid ning väljundklemme. Need komponendid lahendavad op-amperi töö selliste heade omadustega nagu mahtuvuslik, takistuslik jne. Võimendi abil saab täita mitmesuguseid funktsioone. Operatiivvõimendi on kolme klemmiga seade, mis sisaldab kahte sisendit ja ühte väljundit, kus sisendid on ümberpööratud ja mitteinvesteeritavad ning väljundid võivad olla pinge või vool.
Mis on operatiivvõimendi?
Op-amp või operatiiv on üks tüüpi integraallülitus mis kasutab sisendvõimenduseks välispinget väga suure võimenduse abil. Selle vooluahela peamine eesmärk on suurendada madala signaali võimsust. Lisateabe saamiseks vaadake linki Erinevad Op Amp rakendused elektroonikas
Operatiivvõimendi
Mis on operatiivvõimendi eristaja?
Op-amp diferentsiaatorahelas on väljundpinge otseselt proportsionaalne sisendpinge muutumiskiirusega aja suhtes, mis tähendab, et sisendpinge signaali kiire muutus, siis kõrge o / p pinge muutub vastuseks. Kuna op-amp diferentseerimisahela väljund on proportsionaalne sisendi muutusega. Kui diferentseerimisahela sisendid on standardsed lainekujud nagu siinus, ruut, kolmnurk, siis on väljundi lainekujud väga erinevad.
Operatiivvõimendi eristaja
Kui sisend on ruutlaine, on teistes väljundlainekujudes väikesed piigid. Need piigid on ebatäiuslikud sisendi lainekuju otste kalde ja vooluahela maksimaalse väljundi suhtes.
Kui sisendiks on kolmnurkne lainekuju, siis väljund muutub laine nelinurkseks koos sisendi lainekuju suureneva ja langeva tasemega.
Kui sisendiks on siinuslaine, siis see muudetakse koosinus lainekujuks, mis annab signaali 90 ° faasinihkega, mis on mõnes olukorras väga kasulik.
Operatiivvõimendi diferentseerimisahel
See on ühte tüüpi võimendi ja selle võimendi saab ühendada nii sisendi kui ka väljundi vahel ja see hõlmab väga suurt võimendust. Operatiivvõimendi diferentseerimisahelat saab analoogarvutites kasutada matemaatiliste toimingute, nagu liitmine, korrutamine, lahutamine, integreerimine ja diferentseerimine, teostamiseks.
Operatiivvõimendi ahel genereerib väljundpinge, mis on proportsionaalne tuletatud aja sisendpingega. Nii et seda op-amp vooluahelat nimetatakse eristajaks. Oletame, et ülaltoodud vooluahelas on maandusklemm, mida tähistatakse tähega G, kus maandusklemmi läbiv vooluhulk on samaväärne väljavoolu vooluga, võime kirjutada
Operatiivvõimendi diferentseerimisahel
Ülaltoodud vooluahelas on op-amp sõlme pinge inverterterminalil null, siis voolu vool läbi kondensaator saab kirjutada järgmiselt
Minaaastal= Minaf
Kus Minaf= -Vvälja/ Rf
Kondensaatori laeng võrdub kondensaatori mahtuvuse aegadega
Q = C X Vaastal
Seetõttu on tasumäära muutus
dQ / dt = C dVaastal/ DT
Kuid dQ / dt on kondensaatori vool
Minasisse = C dVaastal/ dt = Minaf
-Vvälja/ Rf= C dVaastal/ DT
Operatiivvõimendi diferentsiaatori ideaalne väljundpinge (Vout) on kirjutatud järgmiselt
Vout = - RfC sinuaastal/ DT
Seega on väljundpinge konstantse sisendpinge tuletis - RfC sisendi Vin pinge aja suhtes. Siin märk miinus (-) määrab faasinihke (180või), kuna sisendsignaal antakse op-amperi sisendi inverterterminalile.
Operatiivvõimendi diferentseerija lainekujud
Mis on operatiivvõimendi integraator?
Enamikus operatiivvõimendi ahelates on kasutatav tagasisideühendus oma olemuselt takistuslik sirge takistusjoonega, mis näeb ette võrgu minimaalse osa. Kuid op-amp-integraatori jaoks annab tagasisidet kondensaator operatsioonivõimendi sisendi ja väljundi vahel.
Operatiivvõimendi integraator
Kuna op-amp-integraator täidab matemaatilise integreerimise funktsiooni. Kuid seda saab kasutada analoogarvutites. Selle vooluahela töö on see, et see genereerib väljundi, mis on aja jooksul proportsionaalne sisendpingega. Seega määratakse väljundpinge esmase väljundpingega igal ajal.
Ülaltoodud lainekujude põhjal võib täheldada, et sisendjääkidena on null. kuid kui sisendile antakse astmeline i / p pinge, siis väljund tõuseb. Samamoodi, kui astme sisendpinge naaseb nulli, siis väljundjääk pingel, mille see viimati saavutas.
Operatiivvõimendi integraatori vooluahel
Operatiivvõimendi integraatori vooluahela saab üles ehitada nii töövõimendi kui ka kondensaatoriga nii inverteeriva sisendi kui ka väljundi ja takisti suhtes inverteeriva i / p-st on Vooluahela täielik sisend.
Üks op-võimendi rakendusi on integraator, mille saab moodustada takisti ja kondensaatori positsioone muutes. See vooluahel võib genereerida o / p pinge, mis on proportsionaalne sisendpinge aja integraaliga. Seega nimetatakse seda vooluringi integraatorahelaks. Oletame, et ülaltoodud vooluahelas on maandusklemm, mida tähistatakse tähega G, kus maandusklemmi läbiv vooluhulk on samaväärne väljavoolu vooluga, võime kirjutada
Kui Minaaastal+ If= 0
Minaaastal= - If
Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)
Kus Va = 0
Vin / R = -C d / dt V0
Integreerige ülaltoodud võrrand, saame järgmise
1 / R
Või
Vout = −∫ Vin / R C DT + c
Seetõttu on Vouti pinge võrdne konstantiga -1 / RC ja sisendpinge Vin integraal
Operatiivvõimendi integraatori skeem võimaldab saavutada i / p signaali täpse integreerimise. Selle vooluahela rakendused hõlmavad peamiselt analoogarvuteid. Tänapäeval on integreerimisülesanne analoograkendustes kohustuslik kõikjal, kus IC-vooluring on ideaalne lahendus.
Operatiivvõimendi integraatori lainekujud
Op-amp diferiaatoril on mitu rakendust elektroonilise vooluahela kujundus . Seda vooluahela kasutatakse analoogarvutites, kus see on võimeline tagama analoogsisendi pinge diferentseerimise. Seda saab kasutada protsessi instrumenteerimisel, et kontrollida erinevate punktide muutumiskiirust. Op-amp eristaja võib olla vajalik signaali konditsioneerimise rakendustes.
Seega võime ülaltoodud teabe põhjal lõpuks järeldada op-amp integreeritud vooluahelad on lineaarsed seadmed, mis sobivad ideaalselt alalisvoolu võimendamiseks ja mida kasutatakse tavaliselt filtreerimisel, signaali konditsioneerimisel, matemaatilistes toimingutes, nagu integreerimine, diferentseerimine jne. Siin on teie jaoks küsimus, millised on operatsioonivõimendi erinevad tüübid?
