Що таке операційні підсилювачі, як вони працюють?



+5 +/-

Чи можна на ньому звук посилити?

Профіль користувача Ginevra Запитав: Ginevra (рейтинг 2036) Категорія: Технології

Відповідей: 4

2 +/-
Найкраща відповідь

Це підсилювачі з високим власним коефіцієнтом посилення, як правило - диференціальні. За рахунок високого власного посилення коефіцієнт посилення В СХЕМІ З ЗВОРОТНЬОГО ЗВ'ЯЗКОМ визначається параметрами ланцюга зворотного зв'язку і перестає помітно залежати від параметрів самого підсилювача. Саме з цим і пов'язане зручність їх застосування, а отже - широта оного застосування. І тому ж такі підсилювачі стали називати "операційними" - За рахунок підбору структури і параметрів ланцюга зворотного сявзі стало можливим здійснювати лінійні операції - додавання, віднімання і навіть диференціювання і інтегрування аналогових сигналів.

Як працюють: ну, як я вже сказав, "працюють" вони за рахунок правильного вибору ланцюга зворотного зв'язку. Тобто працює не стільки сам по собі підсилювач, скільки СХЕМА на основі цього підсилювача. Скажімо, якщо в зворотний зв'язок включити конденсатор, то така СХЕМА з операціонніком стає інтегратором: вихідний сигнал буде інтегралом від вхідного. Якщо в зворотний зв'язок включити аналоговий помножувач, то така СХЕМА починає витягувати корінь з вхідного сигналу. І т. П. Можна і простіші операції виконувати - наприклад, підсумовування аналогових сигналів, їх масштабування (множення на постійний коефіцієнт) і т. П.

Пристрій: як правило, це двох-трехкаскадного підсилювачі, де перший каскад - Діференціальний (вихідний сигнал такого каскаду залежить від різниці вхідних сигналів), другий (і, якщо є, третій) - просто з високим посиленням, плюс вихідний буферний каскад, що працює в режимі емітерного повторювача. Щоб зрозуміти принципи роботи і принципи застосування таких підсилювачів, рекомендую знайти в Мережі книжку В. Шило "Лінійні інтегральні схеми", Там детально розглянуті всі ці питання.

Відповів на питання: Hosen  
1 +/-

Операційний підсилювач - складний електронний пристрій, що представляє собою підсилювач (як правило, з диференціальним входом) з дуже великим коефіцієнтом посилення. В епоху "до історичного матеріалізму" виготовлялися на вакуумних електронних лампах, в даний час випускаються у вигляді інтегральних мікросхем. Використовуються в схемотехніці тільки (майже тільки) охоплені глибоким негативним зворотним зв'язком. Негативний зворотний зв'язок разом зі зменшенням сумарного коефіцієнта посилення призводить до сильного зниження шумів і нелінійних спотворень. Крім того, використання глибокої негативного зворотного зв'язку призводить до того, що параметри пристрою в цілому визначаються не індивідуальними параметрами власне операційного підсилювача, а параметрами ланки зворотного зв'язку (опорами, ємностями і т.д.). Все це, разом з дешевизною масового виробництва, зробило операційні підсилювачі дуже поширеними елементами аналогової схемотехніки. В даний час на основі операційних підсилювачів будуються підсилювачі (в тому числі і звукових сигналів), генератори, прецизійні датчики, джерела живлення і багато інших пристроїв електроніки.

Відповів на питання: Mappings   
1 +/-

Операційні підсилювачі використовують в різній електронній апаратурі. Посилення операційних підсилювачів може досягати 1000раз (услівать сигнал в 1000 разів). Застосовуються вони в різних вузлах апаратури. Можуть застосовуватися як в попередніх підсилювачах так і в цифровій техніці.

Відповів на питання: Hatz 
+/-

Отже - операційний підсилювач. Далі будемо називати його ОУ, а то дуже лінь писати кожен раз повністю.

На принципових схемах, найчастіше, він позначається вигляді трикутника.

Так в цьому трикутнику три найголовніших виведення ОУ - два входи і вихід. Зрозуміло, є ще висновки харчування і іноді висновки частотної корекції, хоча останнім зустрічається все рідше - у більшості сучасних ОУ вона вбудована. Два входу ОУ - Инвертирующий і Неінвертуючий названі так за притаманними їм властивостями. Якщо подати сигнал на Инвертирующий вхід, то на виході ми отримаємо інвертований сигнал, чи то пак зрушений по фазі на 180 градусів - дзеркальний; якщо ж подати сигнал на Неінвертуючий вхід, то на виході ми отримаємо фазово незмінений сигнал.

Так само як і основних висновків, основних властивостей ОУ теж три - можна назвати їх ТриО (або ТОВ - кому як подобається): Дуже високий опір входу, Дуже високий коефіцієнт посилення (10000 і більше), Дуже низький опір виходу. Ще один дуже важливий параметр ОУ називається швидкість наростання напруги на виході (slew rate на Буржуінські). Позначає він фактично швидкодію даного ОУ - як швидко він зможе змінити напругу на виході при зміна оного на вході.

Вимірюється цей параметр в вольтах в секунду (В / сек).

Цей параметр важливий насамперед для товаришів, конструюють УЗЧ, оскільки, якщо ОУ недостатньо швидкий, то він не буде встигати за вхідною напругою на високих частотах і виникнуть неабиякі нелінійні спотворення. У більшості сучасних ОУ загального призначення швидкість наростання сигналу від 10В / мксек і вище. У швидкодіючих ОУ цей параметр може досягати значення 1000 В / мксек.

Оцінити - чи підходить той чи інший ОУ для ваших цілей по швидкості наростання сигналу.

Відповів на питання: Urao