Операциялық күшейткіштер: белгіленуі, негізгі параметрлері және инверттейтін мен инверттемейтін схемалар

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 3 бет
Таңдаулыға:

Операциялық күшейткіш. Оның белгіленуі және негізгі параметрлері.

Операциялық күшейткіш (ОК) - үлкен күшейту коэффицентіне ие, дифференциалды кірісі бар тұрақты тоқ күшейткіші. Схемаларда қолданғанда операциялық күшейткіш әрқашан теріс кері байланыспен қолданылады. Бұл жоғары үлкен күшейту коэффиценті дәл есептеп отыруға мүмкіндік береді. Белгіленуі:

V ₊ - инверттемейтін кірісі

V _- - инверттейтін кірісі

V _s- - қорек көзінің минусы

V _s+ - қорек көзінің плюсы

V _out - шығыс сигнал

Идеалды операционды күшейткіш келесідей теңдеуді қанағаттандырады:

V _out = A*( V ₊ - V _- ) = A * U _д

Бұл жердегі:

А − операциялық күшейткіштің кері теріс байланыссыз күшейту коэффиценті .

U _д - дифференциалдық кернеу

Идеал ОК негізгі параметрлері:

Өте жоғары кіріс кедергі. R →∞
Өте жоғары күшейту коэффиценті. А→∞
Өте аз шығыс кедергі R→ 0
Ығысы тоғы

Шың өмірде операциялық күшейткіштер кіріс кедергісі шексіздікке емес, 1 МОм мен 1 ТОм арасында, ал күшейту коэффиценті А, 1 ғана тең. Және келесідей үш каскадта жиналады, бірінші каскад кіріс кедергіні арттыру үшін, екінші күшейту коэффицентін арттыру үшін, үшінші шығыс кедергіні кеміту үшін:

ОК

Бастапқы

күш. каскад

Негізгі

күш. каскад

Соңғы

күш. каскад

Және де іс жүзінде ОК жоғары жиілікте өз қасиеттерін жоғалта бастайды.

ω ₀

2. Операционды күшейткіш негізіндегі инверттемейтін күшейткіш.

Инвертемейтін күшейткіш - кернеуді күшейтетін, күшейту коэффиценті бірден үлкен операционды күшейткішті жалғау схемасы.

$V_\mathrm{out} = V_\mathrm{in} \left( 1 + {R_2 \over R_1} \right)$ Шығыс кернеуді сипаттауға келесі формуланы қолданамыз:

Кіріс кедергісі $Z_{in} = \infty$ . Алайда практикада ол 1МОм ға тең. Бұл жерден :

Инверттеуші кірісіне кернеу бөлгіштен кернеу беріледі. Және күшейту коэффицентің де кернеу бөлгіш белгілейді.

3. Операционды күшейткіш негізіндегі инверттейтін күшейткіш.

Инверттейтін күшейткіш - терістеп, кіріс кернеуді күшейту коэффицентіне көбейте отырып күшейтетін тізбек. Жалпы келесі түрде бейнеленеді және бұл жердегі:

Rf - кері байланыс кедергісі

Rin - кірістегі кедергі

Бұл жердегі шығыс кернеу:

$U_{out} = - U_{in}\frac{R_{f}}{R_{in}}$

$I_{1} = - I_{2}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ I_{1} + I_{2} - I_{ы} = 0$

$I_{1} = \frac{U_{k} - U_{d}}{R_{1}}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ I_{2} = \frac{U_{ш} - U_{d}}{R_{2}}$

$U_{d} \rightarrow 0\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \frac{U_{k}}{R_{1}} + \frac{U_{w}}{R_{2}} = 0$

$U_{ш} = - \frac{U_{2}R_{2}}{R_{1}} = - \frac{R_{2}}{R_{1}}U_{k}$ $K = - \frac{R_{2}}{R_{1}}$

4. Инверттейтін сумматор

Бұл схеманың жұмысы атына дәл сәйкес келеді. Инверттейтін сумматор кернеулердің алгебралық қосындысының таңбасын өзгертеді. Ол қалай орындалатынын түсіну үшін келесі схемаға көз салайық. Схемада кіріс кедергілерін кері байланыс кедергісіне тең деп алайық.

Кирхгоф заңы бойынша, $i_{1} + i_{2} = i_{o. c}$

Егер $U_{d} \approx 0$ болатындай, кері байланыссыз күшейту коэффициенті өте үлкен болса, онда $i_{1} = \frac{U_{1}}{R}, \ i_{2} = \frac{U_{2}}{R}, \ i_{o. c} = \frac{U_{w}}{R}$ . Енді осыларды жоғарыдағы теңдеуге қойсақ: