Курс за операционен усилвател
Курс: Операционният усилвател (AOP)
Операционният усилвател (или интегриран линеен усилвател: ALI) е компонент в интегрираната технология, който е готов за работа, този компонент включва:
- 2 захранващи щифта +Vcc и -Vcc,
-2 така наречени диференциални входа: E + неинвертиращ вход и E - инвертиращ вход,
Работата на операционния усилвател изисква симетрично захранване
(два източника на напрежение + Vcc и - Vcc, които не са показани на диаграмите).
Ние наричаме диференциално напрежение (обозначено с ε), ddp между входа v + и v -
Изходното напрежение се изразява като: Vs = A. ε (A: представлява диференциалното усилване) .
Aop има два режима на работа:
Линеен режим (или режим): непременно има отрицателна обратна връзка (обвързване по компонент или
един проводник между изход S и вход E - на AOP), в този случай напрежението ε ще бъде пренебрегван .
Нелинеен режим (или режим): няма отрицателна обратна връзка, в този случай AOP работи в насищане.
изходът може да приеме само две стойности: + Vsat или - Vsat, волтаж ε не може да бъде пренебрегван.
2) Перфектен (или идеален) операционен усилвател
Този модел дава възможност да се предскаже поведението на усилвателя:
Идеалният PDO модел включва:
- Безкрайно диференциално входно съпротивление, което предполага ==> i + = i - = 0.
-Безкрайно диференциално усилване (в отворен цикъл), независимо от честотата.
-Ще приемем това линеен режим: ε = 0. ==> v + = v -
3) Несъвършенствата на ЗНП
а) компенсирано напрежение (компенсирано напрежение)
Когато диференциалното напрежение е нула, изходното напрежение не е, така че AOP има изходно компенсирано напрежение
при липса на какъвто и да е сигнал на входа.
б) Скорост на убиване (SR)
Наклонът в абсолютна стойност на dVs/dt, който информира за скоростта на развитие на напрежението на изходния сигнал Vs на AOP, е ограничен от максимална стойност: тази скорост на нарастване характеризира скоростта на реакция на AOP и се изразява в V/µs (за AOP TL081 SR = 13 V/µs).
Така че, за да се увеличи скоростта на реакция на AOP, е необходимо да се намали амплитудата на входните напрежения.
4) Операционният усилвател в линеен режим
В линеен режим (има отрицателна обратна връзка) ще приемем, че: i + = i - = 0. и ε = 0 т.е. v + = v -
а) Сглобяване на последовател
Диференциалното напрежение ε = 0 чрез прилагане на закона за окото, който можем да напишем : VE - ε- VS = 0 ==> VS = VE - ε
Интересът на този монтаж се състои в неговото безкрайно входно съпротивление и нулево изходно съпротивление, той често се използва за адаптиране на два етапа.
б) Сглобяване без обръщане
Имаме отрицателна обратна връзка ==> ε = 0 ==> VE = v + = v - = VR1 чрез прилагане на принципа на делителя на напрежението имаме:
в) Реверсивен монтаж