Co to jest wzmacniacz operacyjny? Integrator wzmacniacza operacyjnego i różnicujący wzmacniacz operacyjny

Co to jest wzmacniacz operacyjny? Integrator wzmacniacza operacyjnego i różnicujący wzmacniacz operacyjny

Wzmacniacz operacyjny lub wzmacniacz operacyjny jest urządzeniem liniowym i jest szeroko stosowane w filtrowaniu, kondycjonowaniu sygnałów lub głównie do wykonywania operacji matematycznych, takich jak dodawanie, odejmowanie, różniczkowanie i całkowanie. Zasadniczo wzmacniacz operacyjny wykorzystuje zewnętrzne elementy sprzężenia zwrotnego między wejściowymi, jak i wyjściowymi zaciskami wzmacniacza operacyjnego, takimi jak rezystory i kondensatory. Komponenty te rozwiążą działanie wzmacniacza operacyjnego z dobrymi cechami, takimi jak pojemnościowy, rezystancyjny itp. Wzmacniacz może wykonywać różnorodne funkcje. Wzmacniacz operacyjny to urządzenie z trzema zaciskami, które zawiera dwa wejścia i jedno wyjście, przy czym wejścia są odwracające i nieodwracające, a wyjścia mogą być napięciowe lub prądowe.



Co to jest wzmacniacz operacyjny?

Wzmacniacz operacyjny lub operacyjny to jeden z typów układ scalony który wykorzystuje zewnętrzne napięcie do wzmacniania wejścia przy użyciu bardzo dużego wzmocnienia. Głównym celem tego obwodu jest zwiększenie mocy sygnału niskiego poziomu. Proszę odnieść się do linku, aby dowiedzieć się więcej Różne zastosowania wzmacniaczy operacyjnych w elektronice


Wzmacniacz operacyjny

Wzmacniacz operacyjny





Co to jest różnicowy wzmacniacz operacyjny?

W obwodzie różnicowym wzmacniacza operacyjnego napięcie wyjściowe jest wprost proporcjonalne do szybkości zmian napięcia wejściowego w stosunku do czasu, co oznacza, że ​​szybka zmiana sygnału napięcia wejściowego, a następnie wysokie napięcie o / p zmieni się w odpowiedzi. Ponieważ wyjście obwodu różnicującego wzmacniacza operacyjnego jest proporcjonalne do zmiany wejścia. Gdy sygnały wejściowe obwodu różnicowego mają standardowe przebiegi, takie jak sinus, kwadrat, trójkąt, wówczas przebiegi wyjściowe będą bardzo różne.

Operacyjny wzmacniacz różnicowy

Operacyjny wzmacniacz różnicowy



Jeśli sygnał wejściowy jest prostokątny, wówczas w innych przebiegach wyjściowych wystąpią niewielkie skoki. Te skoki będą niedoskonałe przy nachyleniu końców przebiegu wejściowego i maksymalnej mocy wyjściowej obwodu.

Jeżeli wejście ma kształt trójkątny, wówczas sygnał wyjściowy zmienia się w przebieg prostokątny w przepływie wraz ze wzrostem i spadkiem poziomu przebiegu wejściowego.

Jeśli na wejściu jest sinusoida, wówczas jest ona zamieniana na przebieg cosinusoidalny, który daje sygnał z przesunięciem fazowym o 90 °, co jest bardzo przydatne w niektórych sytuacjach.


Obwód różnicowy wzmacniacza operacyjnego

To jest jeden rodzaj wzmacniacza , a połączenie tego wzmacniacza może być wykonane zarówno między wejściem, jak i wyjściem i obejmuje bardzo duże wzmocnienie. Obwód różnicujący wzmacniacza operacyjnego może być używany w komputerach analogowych do wykonywania operacji matematycznych, takich jak sumowanie, mnożenie, odejmowanie, całkowanie i różniczkowanie.

Obwód wzmacniacza operacyjnego generuje napięcie wyjściowe, które jest proporcjonalne do napięcia wejściowego pochodnej czasowej. Więc ten obwód wzmacniacza operacyjnego nazywany jest elementem różnicującym. Załóżmy, że zacisk uziemienia oznaczony literą G w powyższym obwodzie, gdzie przepływ prądu przez zacisk uziemienia jest równoważny przepływowi prądu na zewnątrz, możemy zapisać jako

Obwód różnicowy wzmacniacza operacyjnego

Obwód różnicowy wzmacniacza operacyjnego

W powyższym obwodzie napięcie węzła wzmacniacza operacyjnego na zacisku odwracającym wynosi zero, a następnie przepływ prądu kondensator można zapisać jako

jaw= Jafa

Gdzie jafa= -Vna zewnątrz/ Rfa

Ładunek kondensatora jest równy napięciu z czasami pojemności na kondensatorze

Q = C X Vw

Dlatego zmiana stawki opłaty wynosi

dQ / dt = C dVw/ DT

Ale dQ / dt to prąd płynący przez kondensator

jain = C dVw/ dt = jafa

-Vna zewnątrz/ Rfa= C dVw/ DT

Idealne napięcie wyjściowe (Vout) dla wyróżniacza wzmacniacza operacyjnego jest zapisane jako

Vout = - Rfado Twójw/ DT

Zatem napięcie wyjściowe jest stałą pochodną napięcia wejściowego - RfaC razy napięcie wejściowe Vin w odniesieniu do czasu. Tutaj znak minus (-) określa przesunięcie fazowe (180lub), ponieważ sygnał wejściowy jest podawany na zacisk odwracający wejścia wzmacniacza operacyjnego.

Przebiegi różnicowe wzmacniacza operacyjnego

Przebiegi różnicowe wzmacniacza operacyjnego

Co to jest integrator wzmacniacza operacyjnego?

W większości obwodów wzmacniacza operacyjnego, połączenie sprzężenia zwrotnego, które jest używane, jest z natury rezystancyjne przez prostą linię rezystancyjną stanowiącą minimalną część sieci. Ale w przypadku integratora wzmacniacza operacyjnego sprzężenie zwrotne będzie zapewnione przez kondensator na wejściu i wyjściu wzmacniacza operacyjnego.

Integrator wzmacniacza operacyjnego

Integrator wzmacniacza operacyjnego

Jako integrator wzmacniacza operacyjnego pełni funkcję matematycznej integracji. Można go jednak używać w komputerach analogowych. Działanie tego obwodu polega na generowaniu wyjścia proporcjonalnego do napięcia wejściowego w czasie. Zatem napięcie wyjściowe zostanie określone w dowolnym momencie za pomocą pierwotnego napięcia wyjściowego.

Z powyższych przebiegów można zauważyć, że jako reszty wejściowe są równe zeru. ale gdy na wejściu zostanie podane napięcie krokowe i / p, to wartość wyjściowa zostanie zwiększona. Podobnie, gdy napięcie wejściowe stopnia powraca do pozycji zerowej, pozostałość wyjściowa przy ostatnio osiągniętym napięciu.

Obwód integratora wzmacniacza operacyjnego

Obwód integratora wzmacniacza operacyjnego może być zbudowany ze wzmacniaczem operacyjnym i kondensatorem między wejściem odwracającym, jak i wyjściem oraz rezystorem od odwracającego I / p do jest ntire wejście obwodu.

Integrator wzmacniacza operacyjnego

Integrator wzmacniacza operacyjnego

Jednym z zastosowań wzmacniacza operacyjnego jest integrator, który można utworzyć, zmieniając położenie rezystora i kondensatora. Ten obwód może generować napięcie o / p, które jest proporcjonalne do całki czasowej napięcia wejściowego. Dlatego ten obwód jest nazywany obwodem integratora. Załóżmy, że zacisk masy oznaczony literą G w powyższym obwodzie, gdzie przepływ prądu przez zacisk uziemienia jest równoważny przepływowi prądu na zewnątrz, możemy zapisać jako

Gdyby jaw+ Ifa= 0

jaw= - Ifa

Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)

Gdzie Va = 0

Vin / R = -C d / dt V0

Zintegruj powyższe równanie, możemy otrzymać następujące

1 / R

Lub

Vout = −∫ Vin / R do DT + do

Dlatego napięcie Vout jest równe stałej -1 / RC i całce napięcia wejściowego Vin

Obwód integratora wzmacniacza operacyjnego umożliwia precyzyjną integrację sygnału i / p. Zastosowania tego obwodu obejmują głównie komputery analogowe. W dzisiejszych czasach zadanie integracyjne jest obowiązkowe w aplikacjach analogowych, wszędzie tam, gdzie układ scalony jest idealnym rozwiązaniem.

Przebiegi integratora wzmacniacza operacyjnego

Przebiegi integratora wzmacniacza operacyjnego

Rozróżniacz wzmacniacza operacyjnego ma kilka zastosowań projektowanie obwodów elektronicznych . Ten obwód jest używany w komputerach analogowych, w których jest w stanie zapewnić operację różnicowania na analogowym napięciu wejściowym. Można to wykorzystać w oprzyrządowaniu procesowym do sprawdzenia szybkości zmian różnych punktów. Rozróżniacz wzmacniacza operacyjnego może być wymagane w zastosowaniach kondycjonowania sygnału.

Zatem na podstawie powyższych informacji możemy wreszcie wywnioskować układy scalone wzmacniacza operacyjnego to liniowe urządzenia, które doskonale nadają się do wzmacniania prądu stałego i są powszechnie używane w filtrowaniu, kondycjonowaniu sygnałów, operacjach matematycznych, takich jak całkowanie, różnicowanie itp. Oto pytanie do Ciebie jakie są rodzaje wzmacniaczy operacyjnych?