Spændingsfølger

det mest basale kredsløb er spændingsbufferen, da det ikke kræver nogen eksterne komponenter. Da spændingsudgangen er lig med spændingsindgangen, kan eleverne blive forvirrede og undre sig over, om denne slags kredsløb har nogen praktisk anvendelse.

Dette kredsløb giver mulighed for oprettelsen af en meget høj impedans input og lav impedans-output., Dette er nyttigt til at interface logiske niveauer mellem to komponenter, eller når en strømforsyning er baseret på en spændingsdeler. Nedenstående figur er baseret på en spændingsdeler, og kredsløbet kan ikke fungere. Faktisk kan belastningsimpedansen have store variationer, så Vout-spænding kan ændre sig dramatisk, hovedsageligt hvis belastningsimpedansen har en værdi af samme størrelse som R2.

for at løse dette problem indsættes en forstærker mellem belastningen og spændingsdeleren (se figur nedenfor). Vout afhænger således af R1 og R2 og ikke af belastningsværdien.,

det primære mål for en operationsforstærker er, som navnet siger, at forstærke et signal. For eksempel skal udgangen fra en sensor forstærkes for at få ADC til at måle dette signal.

inverterende Op Amp

i denne konfiguration føres output tilbage til den negative eller inverterende indgang gennem en modstand (R2). Indgangssignalet påføres denne inverterende stift gennem en modstand (R1).

den positive Stift er forbundet til jorden.,

Dette er tydeligt i de særlige tilfælde, hvor R1 og R2 er lige. Denne konfiguration muliggør produktion af et signal, der er komplementært til indgangen, da udgangen er nøjagtigt det modsatte af indgangssignalet.

på grund af det negative tegn er output-og indgangssignalerne ude af fase. Hvis begge signaler skal være i fase, anvendes en ikke-inverterende forstærker.

ikke-inverterende Op Amp

denne konfiguration ligner meget den inverterende operationsforstærker., For den ikke-inverterende er indgangsspændingen direkte til den påførte ikke-inverterende stift, og slutningen af feedbacksløjfen er forbundet til jorden.

Disse konfigurationer give en forstærkning af et signal. Det er muligt at forstærke flere signaler ved hjælp af opsummering forstærkere.

ikke-inverterende Summeringsforstærker

for at tilføje 2 spændinger kan der kun tilføjes 2 modstande på den positive pin til det ikke-inverterende driftsforstærkerkredsløb.,

det er værd at bemærke, at tilføjelse af flere spændinger ikke er en meget fleksibel løsning. Faktisk, hvis en 3. spænding tilføjes med nøjagtigt de samme modstande, ville formlen være Vs = 2/3 (V1 + V2 + V3).

modstandene skal ændres for at få Vs = V1 + V2 + V3, eller en 2.mulighed er at bruge en inverterende sommerforstærker.

inverterende Summeringsforstærker

Ved at tilføje modstande parallelt på den inverterende indgangsstift på det inverterende operationsforstærkerkredsløb opsummeres alle spændinger.,

i Modsætning til den ikke-inverterende opsummering forstærker, et antal af spændinger kan tilføjes uden at ændre modstanden værdier.

differentialforstærker

den inverterende operationsforstærker (se kredsløbsnummer 2) forstærkede en spænding, der blev påført den inverterende stift, og udgangsspændingen var ude af fase. Den ikke-inverterende Stift er forbundet til jorden med denne konfiguration.,

Hvis ovenstående kredsløb ændres ved at anvende en spænding gennem en spændingsdeler på den ikke-inverterende, ender vi med en differentialforstærker som vist nedenfor.

en forstærker er nyttig, ikke kun fordi den giver dig mulighed for at tilføje, trække eller sammenligne spændinger. Mange kredsløb giver dig mulighed for at ændre signaler. Lad os se de mest grundlæggende.

Integrator

en firkantet bølge er meget let at generere, ved blot at skifte en GPIO af en mikrocontroller for eksempel., Hvis et kredsløb har brug for en trekantbølgeform, er en god måde at gøre det bare at integrere firkantbølgesignalet. Med en operationsforstærker, en kondensator på den inverterende feedbackbane og en modstand på indgangsinverteringsstien som vist nedenfor, er indgangssignalet integreret.

Vær opmærksom på, at en modstand ofte er forbundet parallelt med kondensatoren til mætningsproblemer. Faktisk, hvis indgangssignalet er en meget lavfrekvent sinusbølge, kondensatoren fungerer som et åbent kredsløb og blokerer feedback spænding., Forstærkeren er så som en normal open-loop forstærker, der har meget høj open-loop gevinst, og forstærkeren er mættet. Takket være en modstand parallelt med kondensatoren opfører kredsløbet sig som en inverterende forstærker med lav frekvens, og mætning undgås.

Op Amp Differentiator

differentiatoren fungerer på samme måde som integratoren ved at bytte kondensatoren og modstanden.

Alle de konfigurationer, som blev præsenteret indtil nu.,

Konverterstrøm – spænding

en fotodetektor konverterer lys til strøm. For at konvertere den nuværende i spænding, et simpelt kredsløb med en operationel forstærker, et feedback loop gennem en modstand på den ikke-inverterende, og dioden forbindelse mellem de to input-pins giver dig mulighed for at få en udgangsspænding i forhold til nuværende genereret af fotodiode, som fremgår af lyset egenskaber.,

ovenstående kredsløb gælder Ohm ‘ s lov med den grundlæggende formel: spænding er lig med modstand, ganget med den aktuelle. Modstanden er i ohm og er altid positiv. Men takket være driftsforstærkere kan en negativ modstand designes!

negativ modstand

en tilbagemelding på inverterstiften tvinger udgangsspændingen til at være den dobbelte af indgangsspændingen., Da udgangsspændingen altid er højere end indgangsspændingen, simulerer den positive feedback gennem R1-modstanden på den ikke-inverterende pin en negativ modstand.

Endelig, et kredsløb med operationelle forstærkeren ikke nødvendigvis ændre input-signalet, men poster det som peak detektor forstærker.

også: Peak Detector Operation Amplifier

kondensatoren bruges som hukommelse., Når indgangsspændingen på den ikke-inverterende indgang er højere end spændingen på den inverterende indgang, der også er spændingen over kondensatoren, kommer forstærkeren ind i mætning, og dioden er fremad og oplader kondensatoren. Forudsat at kondensatoren ikke har en hurtig selvudladning, når indgangsspændingen Ve er lavere end spænding over kondensatoren, er dioden blokeret. Derfor registreres spidsspændingen takket være kondensatoren.,

Mange flere kredsløb er tilgængelige med operationsforstærkere, men forståelsen af disse grundlæggende 10 kredsløb, der giver dig mulighed for nemt at undersøge mere komplekse kredsløb.

Written by 

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *